Μελέτη της υδροθερμικής γήρανσης συνθέτων υλικὼν με ίνες λιναριού και σύγκριση αυτών με σύνθετα υλικά ενισχυμένα με ίνες γυαλιού

• Κύριος συγγραφέας: Πετρόπουλος, Άγγελος
• Άλλοι συγγραφείς: Κωστόπουλος, Βασίλειος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2020
• Θέματα: Υδροθερμική γήρανση; Σύνθετα υλικά ενισχυμένα με ίνες γυαλιού; Σύνθετα υλικά ενισχυμένα με ίνες λιναριού; Hydrothermal ageing; Glass fiber reinforced polymers; Flax fiber reinforced polymers

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της επίδρασης του υδροθερμικού περιβάλλοντος και της γήρανσης που προκαλεί αυτό, στις μηχανικές και θερμομηχανικές ιδιότητες των σύνθετων υλικών ενισχυμένων με ίνες γυαλιού και των συνθέτων υλικών ενισχυμένων με ίνες λιναριού. Στα πλαίσια αυτής πραγματοποιείται σύγκριση της συμπεριφορά των δύο διαφορετικών συστημάτων συνθέτων υλικών. Τα σύνθετα υλικά ενισχυμένα με ίνες γυαλιού παρασκευάστηκαν από Sigratex prepreg GE 8903-280-37S (προμηθευόμενο από την SCL εταιρία άνθρακα, GmbH). Η φάση ενίσχυσης ήταν από πλεκτό ύφασμα ίνας γυαλιού τύπου Ε 280 g/m 2 , 2/2 υφαντό διαγωνίως, προεμποτισμένο με εποξική ρητίνη Ε201/Ε201S. Τα πολύστρωτα αυτά σύνθετα παρασκευάστηκαν χρησιμοποιώντας αυτόκλειστο φούρνο και κάθε πλάκα αποτελούνταν από 8 στρώσεις. Στη συνέχεια, για την παρασκευή συνθέτων υλικών ενισχυμένων με ίνες λιναριού χρησιμοποιήθηκαν τρεις τύποι ρητινών σαν υλικά μήτρας. Αυτές είναι η εποξική ρητίνη LY1556 (προμηθευόμενη από την Huntsman, Ελβετία) και η βιολογικής προέλευσης εποξικές ρητίνες PTP (Biocomposites and More GmbH, Γερμανία) και InfuGreen (προμηθευόμενη από την Siconim, Γαλλία). Μια απλή ύφανση ινών λιναριού 150 g/m 2 (προμηθευόμενη από την Lineo Γαλλία), χρησιμοποιήθηκε ως ενισχυτικό ύφασμα για την κατασκευή των σύνθετων υλικών. Οι πλάκες αυτές, αποτελούμενες σε όλες τις περιπτώσεις από 8 στρώσεις ινών λιναριού με διάταξη [0/90/45/-45] s παρασκευάστηκαν με την τεχνική χύτευσης ρητίνης. Η διαδικασία της υδροθερμικής γήρανσης και του μηχανικού και θερμομηχανικού χαρακτηρισμού των υλικών που πραγματοποιήθηκε, ήταν παρόμοιος για τα δύο διαφορετικά συστήματα σύνθετων υλικών. Τα πειραματικά δεδομένα που προέκυψαν από τις μετρήσεις της απορρόφησης νερού προσεγγίζονται σε πολύ καλό βαθμό από τον δεύτερο νόμο του Fick. Βρέθηκε ότι η πρόσληψη νερού από τα δείγματα αυξάνεται όσο αυξάνεται η θερμοκρασία περιβάλλοντος. Επίσης, η υδροθερμική γήρανση προκαλεί σημαντική μείωση στις μηχανικές ιδιότητες των σύνθετων υλικών, οι οποίες παραμένουν σχεδόν ανεπηρέαστες έπειτα από την διαδικασία ξήρανσης των δοκιμίων. Tα σύνθετα υλικά ενισχυμένα με ίνες γυαλιού παρουσίασαν πιο ανθεκτική συμπεριφορά σε σχέση με τα σύνθετα υλικά ενισχυμένα με ίνες λιναριού.