|
|
Povrchové úpravy skleněných vláken pro polymerní kompozity
Knob, Antonín ; Marek,, Aleš (oponent) ; Burša, Jiří (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Dizertační práce je zaměřena na přípravu polymerních kompozitů vyztužených skleněnými vlákny s řízenou mezifází tvořenou plazmově polymerovanými mezivrstvami na bázi tetravinylsilanu a směsí tetravinylsilanu s kyslíkem. Tenké polymerní vrstvy se specifickými fyzikálně-chemickými vlastnostmi a tloušťkou byly deponovány se záměrem zlepšení adheze na kompozitním rozhraní skleněné vlákno/polyesterová matrice. Povrchová modifikace skleněných vláken byla provedena s využitím plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD) využívající nízkoteplotního RF plazmatu. Proces byl kontrolován pomocí efektivního výkonu a depozičního času a výsledky vyhodnoceny ve vztahu k tloušťce mezivrstvy a různým depozičním podmínkám. Připravené mezivrstvy byly analyzovány z hlediska chemického složení fyzikálně-chemických vlastností za použití metod XPS, RBS, ERDA, FTIR a spektroskopické elipsometrie. Vybrané mechanické vlastnosti byly charakterizovány pomocí AFM. Mechanická odezva plazmových mezivrstev byla vyhodnocena pomocí testu krátkých trámečků a přímé metody testování smykové pevnosti na rozhraní využívající mikroindentaci. Smykové selhání mezifáze bylo kontrolováno dle experimentálních a modelových dat pomocí smykové pevnosti na rozhraní mezivrstva/vlákno.
|
|
|
Povrchové úpravy skleněných vláken s využitím plazmové nanotechnologie
Sedlák, Filip ; Knob, Antonín (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na depozici tenkých vrstev na skelná vlákna pomocí metody plazmochemické depozice z plynné fáze za použití tetravinylsilanu jako monomeru a následná výroba polymerních kompozitů s takto upravenými vlákny a matricí z nenasycené polyesterové pryskyřice. Pomocí infračervené spektroskopie a spektroskopické elipsometrie byly pozorovány chemické a optické vlastnosti připravených tenkých vrstev. Vliv připravené tenké vrstvy na smykové pevnosti kompozitního materiálu byl posuzován pomocí short beam shear testu.
|
|
|
Vliv degradace skleněných vláken na mechanickou odezvu polymerního kompozitu
Součková, Lenka ; Knob, Antonín (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem vlivu degradace vláken s komerční povrchovou úpravou na ohybové vlastnosti polymerního kompozitu na bázi nenasycené polyesterové pryskyřice vyztužené dlouhými jednosměrně orientovanými skelnými vlákny. K přípravě sérií kompozitních vzorků byla využita vlákna o stáří 23, 61, 67, 112 a 135 měsíců. Vlastnosti kompozitu obsahujícího 40,5 obj. % vláken byly stanoveny pomocí tříbodového ohybového testu definovaného normou ASTM D790-17. Ze získaných dat byla vyhodnocena pevnost, modul pružnosti v ohybu a deformace vzorku při max. ohybovém napětí. Bylo zjištěno, že degradace samotných vláken a jejich povrchové úpravy vede ke snížení pevnosti v ohybu z původní hodnoty 1,17 GPa. Důvodem bylo snížení adheze mezi vlákny a matricí, tedy i kvality mezifáze, kvůli čemuž docházelo k nedostatečnému přenášení napětí z matrice na vlákno. Tímto způsobený rozdíl v pevnosti kompozitů s vlákny o stáří 23 a 135 měsíců činil 0,19 GPa. Získané hodnoty byly využity pro posouzení korelace mezi pevností kompozitu v ohybu a pevností ve smyku. Pearsonův korelační koeficient stanovený na 0,71 odpovídá silné korelaci. Vliv degradace vláken na modul pružnosti kompozitu v ohybu nebyl prokázán.
|
|
|
Optimalizace plazmatických povrchových úprav skleněných vláken
Širjovová, Veronika ; Knob, Antonín (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Diplomová práce je věnována problematice povrchových úprav skleněných vláken nanáše-ných metodou plazmochemické depozice z plynné fáze za účelem přípravy funkční mezi-vrstvy zlepšující užitné vlastnosti polymerních kompozitů. Byl sledován vliv depozičních podmínek na smykovou pevnost výsledného kompozitu s ohledem na chemické složení nane-sené vrstvy. Tenké vrstvy byly deponovány na rovinné substráty a vláknovou výztuž za použití mono-meru tetravinylsilanu ve směsi s kyslíkem při vybraných výkonech plazmatického výboje. Chemické složení připraveného materiálu bylo analyzováno infračervenou spektroskopií, adheze vrstvy k rovinnému substrátu byla posuzována na základě výsledků vrypové zkoušky. Vložením upravených vláken do nenasycené polyesterové pryskyřice a následným vytvrze-ním byl připraven vzorek kompozitu, jenž byl podroben smykovému testu krátkých trámečků.
|
|
|
Vláknové výztuže pro polymerní kompozity
Knob, Antonín ; Grégr, Jan (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem závislosti mechanických vlastností polymerních kompozitů na rozhraní vlákno-matrice pro různé druhy vláken a typ jejich povrchové úpravy. Jako matrice byla použita polyesterová pryskyřice, výztuží byla skleněná a uhlíková vlákna. Vzorek testovaného kompozitu byl tvořen válcovitým polymerním tělískem umístěným na svazku vláken. Pro výrobu kompozitu byla použita vlákna bez povrchové úpravy a vlákna s komerční povrchovou úpravou. Pro posouzení adheze na rozhraní vlákno-matrice bylo použito univerzální zkušební zařízení Zwick.
|
|
|
Shear strength of the fiber-reinforced polymer composite
Jurko, Michal ; Knob, Antonín (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
The diploma thesis deals with the study of Inter-Laminar Shear Strength (ILSS) of polymer composites, based on unsaturated polyester resin with unidirectionally oriented basalt or glass fibers. The basis of the experimental part is the preparation of composite samples with different types of surface treatment of a fibers (a reinforcement) as well as the surface treatment itself. The untreated, the commercially treated fibers and the plasmatreated fibers used as reinforcement in the polymer composites were analysed by a short beam shear test and their ILSS was determined. The effect of various deposition conditions during Plasma-Enhanced Chemical Vapour Deposition (PECVD) on the value of ILSS of the composite with originally unsized glass or basalt fibers was studied. The impact of aging on the interlaminar shear strength of the composites was investigated for commercially treated glass fibers. The Scanning Electron Microscopy (SEM) is also used in the thesis together with the Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). Based on all the results a proposal was made to correct and improve the deposition conditions and thus improve the interphase to achieve the required shear properties of polymer composites.
|
|
|
Plazmochemické zpracování vláknových výztuží pro polymerní kompozity
Knob, Antonín ; Lapčík, Ĺubomír (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na depozici tenkých vrstev metodou plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD) na skleněná vlákna při použití monomeru tetravinylsilanu. Připravené plazmatické polymerní vrstvy byly použity jako mezivrstvy pro řízenou mezifázi polymerních kompozitů s matricí z nenasycené polyesterové pryskyřice. Charakter tenkých vrstev a jejich výsledné chemické a mechanické vlastnosti byly řízeny pomocí efektivního výkonu. Adheze na rozhraní vlákno-matrice a posouzení vlivu mezivrstvy na mechanické vlastnosti připravených kompozitních vzorků byly charakterizovány pomocí mikroindentačního měření mezifázové smykové pevnosti systémem ITS a skenovací elektronovou mikroskopií.
|
|
|
Polymer composites with controlled interphase
Zvonek, Milan ; Knob, Antonín (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
The aim of the diploma thesis is preparation of glass fiber-reinforced polymer composites with controlled interphase using the method of plasma-enhanced chemical vapour deposition (PECVD) and tetravinylsilane as the monomer. The theoretical part focuses on literature recherché on plasma and plasma polymerization, thin films and composites. Experimental part deals with materials and equipment used for fiber surface modification and preparation of fiber-reinforced composites. The fiber surface modification was done using different deposition conditions. The chemical and mechanical analysis of formed interlayers was done using FTIR spectrometry and scratch test. The effect of surface modification was evaluated by acquired interlaminar shear strength using short beam shear test.
|
|
|
Vliv degradace skleněných vláken na mechanickou odezvu polymerního kompozitu
Součková, Lenka ; Knob, Antonín (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem vlivu degradace vláken s komerční povrchovou úpravou na ohybové vlastnosti polymerního kompozitu na bázi nenasycené polyesterové pryskyřice vyztužené dlouhými jednosměrně orientovanými skelnými vlákny. K přípravě sérií kompozitních vzorků byla využita vlákna o stáří 23, 61, 67, 112 a 135 měsíců. Vlastnosti kompozitu obsahujícího 40,5 obj. % vláken byly stanoveny pomocí tříbodového ohybového testu definovaného normou ASTM D790-17. Ze získaných dat byla vyhodnocena pevnost, modul pružnosti v ohybu a deformace vzorku při max. ohybovém napětí. Bylo zjištěno, že degradace samotných vláken a jejich povrchové úpravy vede ke snížení pevnosti v ohybu z původní hodnoty 1,17 GPa. Důvodem bylo snížení adheze mezi vlákny a matricí, tedy i kvality mezifáze, kvůli čemuž docházelo k nedostatečnému přenášení napětí z matrice na vlákno. Tímto způsobený rozdíl v pevnosti kompozitů s vlákny o stáří 23 a 135 měsíců činil 0,19 GPa. Získané hodnoty byly využity pro posouzení korelace mezi pevností kompozitu v ohybu a pevností ve smyku. Pearsonův korelační koeficient stanovený na 0,71 odpovídá silné korelaci. Vliv degradace vláken na modul pružnosti kompozitu v ohybu nebyl prokázán.
|
|
|
Shear strength of the fiber-reinforced polymer composite
Jurko, Michal ; Knob, Antonín (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
The diploma thesis deals with the study of Inter-Laminar Shear Strength (ILSS) of polymer composites, based on unsaturated polyester resin with unidirectionally oriented basalt or glass fibers. The basis of the experimental part is the preparation of composite samples with different types of surface treatment of a fibers (a reinforcement) as well as the surface treatment itself. The untreated, the commercially treated fibers and the plasmatreated fibers used as reinforcement in the polymer composites were analysed by a short beam shear test and their ILSS was determined. The effect of various deposition conditions during Plasma-Enhanced Chemical Vapour Deposition (PECVD) on the value of ILSS of the composite with originally unsized glass or basalt fibers was studied. The impact of aging on the interlaminar shear strength of the composites was investigated for commercially treated glass fibers. The Scanning Electron Microscopy (SEM) is also used in the thesis together with the Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). Based on all the results a proposal was made to correct and improve the deposition conditions and thus improve the interphase to achieve the required shear properties of polymer composites.
|
host ::
RSS.