Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych PNo M Pomiar własności lepkosprężystych polimerów PDF

Preview

Summary

PNoM Pomiar własności lepkosprężystych polimerów...

Description

Sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych PNoM Temat: Pomiar własności lepkosprężystych polimerów Rok: 1E

Grupa lab.: 02

Data: 20.04.2017

Godz: 14:00

Prowadzący: dr hab. inż. Marcin Kot

Celem ćwiczeń było zapoznanie się ze zjawiskiem lepkosprężystości, które jest charakterystyczne dla polimerów, oraz wykonanie pomiarów sprężystości, lepkosprężystości i plastyczności wybranych polimerów.

Opis ćwiczeń: Ćwiczenia zaczęły się od wstępu teoretycznego, podczas prezentacji dowiedzieliśmy się co to jest zjawisko lepkosprężystości, jakie modele stosuje się do jego badania, opowiedzieliśmy o temperaturach charakterystycznych tworzyw sztucznych. Przeanalizowaliśmy wcześniej wykonane wykresy analizy deformacji polimerów i kompozytów polimerowych przy indentacji stalową kulą. Następnie sami wykonaliśmy taką analizę dla 4 materiałów: Poliuretanu (PU), Polieteroeteroketonu (PEEK), Politetrafluoroetylenu (PTFE) oraz kompozytu poliester PEI z włóknami szklanymi.

Opracowanie wyników (linia pomarańczowa obrazuje siłę, linia niebieska głębokość penetracji):

Tabela zestawienia modułów sprężystości badanych próbek oraz procentowego udziału różnych rodzajów odkształceń:

PU PEEK PTFE PEI + glass

Moduł Younga (E) 0,075438 GPa 7,2229 GPa 0,64001 GPa 9,4708 GPa

PU PEEK PTFE PEI + glass

Odkszałcenie sprężyste (nm) Odkształcenie lepkosprężyste (nm) Odkształcenie plastyczne (nm) 50337,1841 3268,4036 3533,842 2360,5898 29,5213 410,6269 10262,8149 1456,9087 5652,9463 1965,6617 191,5942 384,3161

PU PEEK PTFE PEI + glass

Odkszałcenie sprężyste (%) Odkształcenie lepkosprężyste (%) Odkształcenie plastyczne (%) 88,0953561564861 5,72004938999242 6,18459445352147 84,2845635686023 1,05405432425311 14,6613821071446 59,0744828461859 8,38621068831798 32,5393064654961 77,3403901207599 7,53841323401422 15,1211966452259

Podsumowanie i wnioski: Wykresy zależności siły i głębokości penetracji od czasu pozwoliły nam określić wartości i udziały procentowe różnych typów odkształceń dla badanych materiałów. Przeprowadzone próby pozwoliły nam też określić ich moduły Younga. Z badanych materiałów najtwardsze okazały się PEEK oraz kompozyt PEI + glass. Analizując wykresy możemy wyraźnie zaobserwować zjawisko pełzania (odkształcenie rośnie przy stałej, maksymalnej wartości siły) oraz lepkosprężystości (odkształcenie maleje przy stałej, minimalnej wartości siły). Przeprowadzona próba pozwoliła nam też określić inne charakterystyczne cechy materiałów, jak na przykład bardzo małą skłonność polieteroeteroketonu do pełzania, czy wysoki udział procentowy odkształcenia plastycznego w przypadku PTFE....