Únavová zkouška vláknového kompozitu uhlík/geopolymer

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00010669%3A_____%2F18%3AN0000024" target="_blank" >RIV/00010669:_____/18:N0000024 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Únavová zkouška vláknového kompozitu uhlík/geopolymer

Popis výsledku v původním jazyce

V průběhu plnění projektů Future Sky Safety a DKRVO (ICOMPO) vyvstala do popředí problematika chování geopolymerních vláknových kompozitů při dynamickém, resp. únavovém zatěžování. Z provedené webové rešerše vyplynulo, že existuje jen málo zveřejněných prací, které tuto oblast studují. Vzhledem ke křehké povaze geopolymerů a k předpokládanému užití materiálu bylo rozhodnuto danou problematiku alespoň zevrubně prozkoumat a učinit závěr, zda únavové chování kompozitů na bázi uhlíkových vláken a geopolymerního pojiva VZLÚ GPL30 nebudou zásadní překážkou pro jejich aplikace v dynamicky (vibračně) zatěžovaných konstrukcích. Ve zprávě je zdokumentována zkouška, metodicky koncipovaná jako porovnání statických smykových vlastností „panenského“ materiálu bez předchozího cyklického zatížení, s materiálem po zatížení s definovanými únavovými parametry (amplituda, frekvence, počet cyklů). Zkouška smykem dle ASTM D 3518 (Standard Test Method for In-Plane Shear Response of Polymer Matrix Composite Materials by Tensile Test of a ±45° Laminate) byla zvolena vzhledem k vysoké citlivosti na kvalitu rozhraní vlákno – matrice, kde je reálný předpoklad vzniku únavového poškození. Bylo testováno pět vzorků, z nichž každý absolvoval 10 milionů kmitů na zvolené hladině tah-tlakového střídavého zatížení s amplitudou okolo 1300 µm.m-1 bez viditelného poškození. Následné ověřování tuhosti cyklicky namáhaných vzorků vzhledem ke kontrolnímu „panenském“ souboru ukázalo na snížení hodnoty modulu pružnosti v tahu cca o 20 %. Z hlediska statické pevnosti nebyly zjištěny mezi oběma soubory vzorků statisticky významné rozdíly. Zdokumentováno ve zprávě R-6959.

Název v anglickém jazyce

Fatigue test of carbon/geopolymer fiber composite

Popis výsledku anglicky

In the course of Future Sky Safety and DKRVO (ICOMPO) projects the issue of dynamic and fatigue behavior of fiber composites have raised. Web search showed that there are only a few published works, studying the problem. Due to the brittle nature of geopolymers and considering to intended use of the material, it was decided thoroughly investigate the theme. Conclusion whether the fatigue behavior of GPL30 based geopolymer fiber composites will not be crucial obstacle for their applications in dynamically loaded structures had to be done. The report documents tests, methodically conceived as comparison of static properties of "virgin" material without prior cyclic loading to material loaded with defined fatigue parameters (amplitude, frequency, the number of cycles). Shear test according to ASTM D 3518 (Standard Test Method for In-Plane Shear Response of Polymer Matrix Composite Materials by Tensile Test of 45 ° and ± Laminate) was chosen due to its high sensitivity to fiber-matrix interface quality, where is the reasonable assumption of fatigue damage developing. Five samples were tested, each of which completed 10 million oscillations with an amplitude of about 1300 µm. m-1 without visible damage. Subsequent verification of stiffness of cyclically loaded samples relative to the "virgin" file showed the reduction of the module of elasticity of approximately 20%. In terms of static strength no statistically significant differences were found between the two sets of samples. Documented in report R-6959.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

20505 - Composites (including laminates, reinforced plastics, cermets, combined natural and synthetic fibre fabrics; filled composites)

Projekt

—

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2018

Kód důvěrnosti údajů

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.