Historia i rozwój materiałów kompozytowych

1. Historia i rozwój materiałów kompozytowych Wykonał: Radosław Krupa

2. Plan prezentacji • Historia i rozwój materiałów kompozytowych, • Rozwój materiałów polimerowych • Rozwój maszyn do przetwórstwa polimerów, • Rozwój lekkich stopów na osnowy materiałów kompozytowych, • Kształt umocnień stosowanych w materiałach kompozytowych, • Rola lekkich materiałów w konstrukcji środków transportu, • Wybór materiału i metody wytwarzania

3. Historia i rozwój materiałów kompozytowych Pionierzy - Egipt i Mezopotamia, obecnie w Afryce.

4. Historia i rozwój materiałów kompozytowych

5. Historia i rozwój materiałów kompozytowych

6. Historia i rozwój materiałów kompozytowych

7. Rozwój materiałów polimerowych

8. Rozwój materiałów polimerowych

9. Rozwój maszyn do przetwórstwa polimerów Kalander (1836) Wytłaczarka jedno i dwu- ślimakowa (od 1860)

10. Rozwój maszyn do przetwórstwa polimerów Wtryskarka tłokowa (od 1872)

11. Rozwój maszyn do przetwórstwa polimerów Forma wielogniazdowa (1878)

12. Rozwój lekkich stopów na osnowy materiałów kompozytowych Na osnowy stosowane są przede wszystkim lekkie stopy: • Magnezu – dobra wytrzymałość, dobra spawalność, • Aluminium – dobra lejność, plastyczność, • Tytanu – dobra wytrzymałość, odporność na korozję i na działanie wysokich temperatur.

13. Rozwój lekkich stopów na osnowy materiałów kompozytowych - Magnez 1808 Sir Humphrey Davy odkrywa, że MgO to tlenek nowego metalu. 1828 Antoine Bussy otrzymał czysty magnez w reakcji MgCl2 + 2K -> 2KCl + Mg. 1833 Michael Faraday wytworzył magnez w elektrolizie chlorku magnezu. 1852 Robert Bunsen opracował produkcję magnezu w elektrolizie na skalę przemysłową. 1864 Pierwsza próba produkcji magnezu w W.B. przez firmę Johnson and Matthey w Patricroft – nieudana. 1886-1915 Niemcy posiadają monopol produkcji magnezu na świecie

14. Rozwój lekkich stopów na osnowy materiałów kompozytowych - Aluminium 1825 Hans Christian Oerstedt otrzymał aluminium zanieczyszczone potasem. 1827 Friedrich Wöhler otrzymuje aluminium bez zanieczyszczeń potasu. 1853 Henri Sainte-ClaireDeville opracował przemysłowy proces produkcji aluminium.

15. Rozwój lekkich stopów na osnowy materiałów kompozytowych - Tytan 1791 Proboszcz Williamem Gregorem bawił się magnetycznym proszkiem z pobliskiej kopalni i kwasem solnym. Otrzymał w ten sposób czerwono-brunatny osad, ale sam nie wiedział za bardzo co to jest. 1795 Martin Heinrich Klaproth stwierdził występowanie nowego metalu badając minerał rutyl. Nazwał go Titanium. 1821 Heinrich Rose otrzymał czysty dwutlenek tytanu. 1825 Jöns J. Berzelius otrzymał zanieczyszczony tytan. 1887 Lars F. Nilson z kolegami wytworzył tytan o czystości 95% z chlorku tytanu i sodu.

16. Kształt umocnień stosowanych w materiałach kompozytowych

17. Umocnienia stosowane w materiałach kompozytowych Włókna dodawane do osnowy z metalu: • Tlenek glinu - Bor, • Tlenek boru, - Wolfram. Włókna dodawane do osnowy z polimeru: - Szklane, - Aramidowe, - Węglowe, - Nanorurki węglowe.

18. Rola lekkich materiałów w konstrukcji środków transportu • Zmniejszenie masy pojazdów, bez zmniejszenia jego wytrzymałości, • Zmniejszenie spalania paliw, • Zmniejszenie zanieczyszczania środowiska spalinami, • Im mniejsza masa tym więcej sprzętu można w samochodzie umieścić, • Zmniejszenie kosztów wytwarzania. Dlatego własności mechaniczne polimerów i kompozytów często porównuje się do gęstości właściwej.

19. Rola lekkich materiałów w konstrukcji środków transportu

20. Wybór materiału i metody wytwarzania Dobór materiału powinien być kompromisem między: • Gęstością materiału, • Własnościami mechanicznymi, • Własnościami fizycznymi, • Własnościami użytkowymi, • Ceną materiału i kosztem wytworzenia.

21. Wybór materiału

22. Wybór metody wytwarzania

23. Odlewanie metodą traconego wosku Film: http://www.youtube.com/watch?v=HCPqAhAjqsU

24. Literatura i źródła: • J. W. Kaczmar „Wytwarzanie, właściwości i zastosowanie elementów z materiałów kompozytowych” Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2013, 9-35. • Ashby M.F. „Dobór materiałów w projektowaniu inżynierskim” Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1998

25. Literatura i źródła: • http://www.swiatkwiatow.pl/userfiles//image/trzcina_wodna3.jpg • http://gettocolor.com/2732-thickbox/glina-rzezbiarksa-naturalna-1-kg.jpg • http://www.globtroter.pl/zdjecia/turcja/85672_turcja_mezopotamia_harran.jpg • http://img.ehowcdn.com/article-new-thumbnail/ds-photo/getty/article/18/253/87599362_XS.jpg • http://www.aplikom.com.pl/pics/opisy/revitstructure/revit_structure_2012_6_zbrojenie.jpg • http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9e/Calander_-_Pressing_Machine.JPG/220px-Calander_-_Pressing_Machine.JPG • http://www.tworzywa.pwr.wroc.pl/jpg/Wytlaczarka_36mm.jpg • http://www.plastech.pl/images/news/3706/spin500.jpg • http://i.st-firmy.net/932sqcl/formy-wtryskowe-wanform-andrzej-wawrzynowski.jpg • http://www.tworzywa.pwr.wroc.pl/jpg/wtryskarka.jpg • http://www.pl.all.biz/img/pl/catalog/105185.jpeg?rrr=1 • http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5d/Aluminium-4.jpg/250px-Aluminium-4.jpg • http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/db/Titan-crystal_bar.JPG • http://www.youtube.com/watch?v=HCPqAhAjqsU

26. Dziękuję za uwagę…