1 / 13

Frank György, Berzsenyi Dániel E. Gimnázium, Sopron

Alkalmazott kemény anyagok összetételének és kémiai állapotának vizsgálata igénybevétel (kopás) előtt és után. Frank György, Berzsenyi Dániel E. Gimnázium, Sopron. MTA MFA NYÁRI ISKOLA 2011. Mentor: Kótis László. Szénszálas Kompozit. Alkalmazás:

toan
Download Presentation

Frank György, Berzsenyi Dániel E. Gimnázium, Sopron

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Alkalmazott kemény anyagok összetételének és kémiai állapotának vizsgálata igénybevétel (kopás) előtt és után Frank György, Berzsenyi Dániel E. Gimnázium, Sopron MTA MFA NYÁRI ISKOLA 2011 Mentor: Kótis László

  2. Szénszálas Kompozit • Alkalmazás: • Felhasználása széleskörű (sporteszközöktől az építőiparig). • Tulajdonságok: • KÖNNYŰ. • Nagy a szakítószilárdsága. • A szénszálak vastagsága néhány µm. • Hosszuk mm-es nagyságrendű.

  3. Vizsgálati módszereink I. Mesterséges mechanikai igénybevétel - koptatás tribométerrel Golyó Ft : Tangenciális erő Fn : Merőleges erő Súrlódási tényező

  4. Vizsgálati módszereink II. • Kopási nyomok felületi szerkezetének vizsgálata • Erre alkalmas eszköz lehet: • PEM (Pásztázó elektronmikroszkóp)

  5. Vizsgálati módszereink III. • A kopás során változhat a felületi kémiai összetétel – atomi szintű változások. • Vizsgálási módszer: • XPS (Röntgen fotoelektron spektroszkópia)

  6. Eredményeink Koptatási görbék: 10N, nyom átmérő 2.4 mm, 7000 kör, Cr - acél golyó Súrlódási együttható szakaszos változása A golyó behatolási mélységének változása; max. behatolás 55 µm

  7. Koptatási görbék: 10N, nyom átmérő 3.5 mm, 1000 kör, Cr - acél golyó A golyó behatolási mélységének változása; max. behatolás 15 µm A kis súrlódás miatt szinte nincs bemélyedés Súrlódási együttható görbe I. szakasza Alacsony súrlódási tényezőjű anyagréteg - csak mátrix anyag (ragasztó)

  8. Koptatási görbék: 10N, nyom átmérő 2.0 mm, 3000 kör, Cr - acél golyó A golyó behatolási mélységének változása; növekvő súrlódási együttható – növekvő behatolás max. behatolás 29 µm Súrlódási együttható görbe II-III. szakasza II. Erősen növekvő súrlódási együttható - Szénszál szövésű réteg elérése, folyamatos a szálak morzsolódása III. Telítődés – apró szén szemcsék + ragasztó (mátrix)

  9. PEM felvételek a vizsgált mintákról Nem koptatott felület 15 m 70 m

  10. A felületi kémiai állapotok változása a kopás miatt: XPS vizsgálat Tipikus szén XPS spektrum

  11. Csúcsalak vizsgálat sértetlen és koptatott felületű mintákon Röntgen forrásunk hʋ= 1486.67 eV

  12. Összefoglalás • A választott kemény anyagnál szakaszos kopási görbe volt megfigyelhető. Ennek magyarázatára egy kopási modelt tételeztünk fel. • A feltételezett mechanizmust részben igazolták a PEM vizsgálatok • További bizonyítékot részletesebb kísérletek elvégzése adhatna: pl. koptatás • magasabb hőmérsékleten (mátrix anyag lágyulása) • A koptatott és a sértetlen mintákon végzett XPS vizsgálatok kimutatták a C felületi kémiai kötésállapotainak megváltozását.

  13. Köszönöm a figyelmet, a segítségeket és a lehetőséget !

More Related