23225 odwiedzin
24.9.2017 r.

IV. Systemy i metody racjonalizacji wykorzystania zasobów
w procesach wytwarzania i eksploatacji

Powrót do grupy
Grupa zadań badawczych 1
Rozwój metod i systemów wspomagania zrównoważonej eksploatacji maszyn i obiektów technicznych
Zadanie:
IV.1.2. Zastosowanie mikro- i nanokompozytów polimerowych w budowie i regeneracji elementów maszyn
Kierownik zadania: dr inż. Zbigniew Pawelec 

Celem zadania było opracowanie mikro- i nanokompozytów polimerowych o wysokiej odporności cieplnej oraz odpornych na tribologiczne zużywanie, przeznaczonych do budowy i regeneracji kinematycznych elementów maszyn.
Prace B+R zrealizowano zgodnie z harmonogramem zadania obejmującym następujące kamienie milowe: Koncepcja i model struktury kompozytu; Polimerowe osnowy dla kompozytów; Metody dyspergowania nanonapełniaczy w osnowie polimerowej; Nanokompozyt polimerowy; Zweryfikowane właściwości nanokompozytów; Zoptymalizowane właściwości użytkowych nanokompozytów; Modelowe technologie wytwarzania mikro- i nanokompozytów polimerowych.
Kluczowym etapem wytwarzania mikro- i nanokompozytów polimerowych było zdyspergowanie napełniaczy w matrycy polimerowej w taki sposób, aby zapewnić izotropowość ich właściwości. Mikrokompozyty wytwarzano poprzez mechaniczne zdyspergowanie napełniacza, natomiast nanokompozyty wymagały zastosowania metody solwent cast, polegającej na zastosowaniu odpowiedniego rozpuszczalnika, umożliwiającego jednoczesne rozpuszczenie osnowy i wytworzenie stabilnej dyspersji nanonapełniacza.
Ponadto, przeprowadzono prace B+R, efektem których było opracowanie metod: przygotowania komponentów, homogenizacji napełniaczy proszkowych i włóknistych, modyfikacji osnowy epoksydowej poliuretanami, homogenizacji napełniaczy z osnową polimerową, utwardzania kompozytów oraz kontroli ich właściwości mechanicznych, cieplnych i tribologicznych. Technologia wytwarzania nanokompozytów wymagała: wytworzenia nanodyspersji glinokrzemianów warstwowych w rozpuszczalniku organicznym, homogenizacji dyspersji w osnowie polimerowej, usunięcia rozpuszczalnika, usieciowania osnowy epoksydowej z zachowaniem nanozdyspergowania glinokrzemianów i finalnego dosieciowania kompozytu.
Efektem końcowym realizacji zadania było opracowanie modelowych technologii: wytwarzania mikro- i nanokompozytów polimerowych oraz regeneracji elementów maszyn z wykorzystaniem opracowanych kompozytów.