Diplomová práce se zabývá výzkumem základních charakteristik tepelně odolných kompozitních materiálů. Jedná se především o stanovení pevnostních charakteristik těchto kompozitů. Připravené kompozity byly vystaveny zvýšené teplotě a poté u nich byla stanovena pevnost v tahu a pevnost v ohybu. Sledované kompozity byly připraveny vrstvením různých technických textilií (běžné uhlíkové vlákno, čedičové vlákno a uhlíkové vlákno Flat-Tow). Jako pojivo byl použit geopolymer FC4.
V praktické části je popsána analýza současného stavu a postup výroby kompozitních desek z výztuží z technických textilií. Dále jsou v této části popsány zkoušky jednotlivých vláken i vyrobených kompozitů. Na základě naměřených hodnot jsou zde vyhodnoceny základní charakteristiky tepelně odolných kompozitů.
Na závěr bylo provedeno porovnání všech připravených kompozitů a jejich výsledných vlastností. Dále jsou v závěru uvedeny možnosti potenciálního využití vyrobených kompozitů.
Anotace v angličtině
The diploma thesis deals with research of basic characteristics of heat-resistant composite materials. Especially were tested the strength characteristics of composites. Tensile strength and bending tensile strength were tested at the composites which were exposed to various temperatures. Composites were made by layering of various types of technical textiles (standard carbon, basalt or carbon fiber Flat-Tow). In heat-resistant composites the FC4 geopolymer was used as a binder.
The practical part describes the analysis of the current state and the process of production of composite boards which were reinforced by technical textiles. In this part were described tests of individual fibers and composites. The characteristics of the heat-resistant composites are processed from the measured values.
Finally, all the prepared composites and their final properties were compared. As a conclusion is presented recommendation for potentially use of heat resistant composites which are based on geopolymer matrix.
Klíčová slova
kompozit, geopolymer, uhlíková vlákna, čedičová vlákna, pevnost v tahu, pevnost v tahu ohybem, odolnost proti vysokým teplotám
Klíčová slova v angličtině
Composite, geopolymer, carbon fiber, basalt fibers, tensile strength, bending tensile strength, high temperature resistance
Rozsah průvodní práce
81 s. (100 510 znaků)
Jazyk
CZ
Anotace
Diplomová práce se zabývá výzkumem základních charakteristik tepelně odolných kompozitních materiálů. Jedná se především o stanovení pevnostních charakteristik těchto kompozitů. Připravené kompozity byly vystaveny zvýšené teplotě a poté u nich byla stanovena pevnost v tahu a pevnost v ohybu. Sledované kompozity byly připraveny vrstvením různých technických textilií (běžné uhlíkové vlákno, čedičové vlákno a uhlíkové vlákno Flat-Tow). Jako pojivo byl použit geopolymer FC4.
V praktické části je popsána analýza současného stavu a postup výroby kompozitních desek z výztuží z technických textilií. Dále jsou v této části popsány zkoušky jednotlivých vláken i vyrobených kompozitů. Na základě naměřených hodnot jsou zde vyhodnoceny základní charakteristiky tepelně odolných kompozitů.
Na závěr bylo provedeno porovnání všech připravených kompozitů a jejich výsledných vlastností. Dále jsou v závěru uvedeny možnosti potenciálního využití vyrobených kompozitů.
Anotace v angličtině
The diploma thesis deals with research of basic characteristics of heat-resistant composite materials. Especially were tested the strength characteristics of composites. Tensile strength and bending tensile strength were tested at the composites which were exposed to various temperatures. Composites were made by layering of various types of technical textiles (standard carbon, basalt or carbon fiber Flat-Tow). In heat-resistant composites the FC4 geopolymer was used as a binder.
The practical part describes the analysis of the current state and the process of production of composite boards which were reinforced by technical textiles. In this part were described tests of individual fibers and composites. The characteristics of the heat-resistant composites are processed from the measured values.
Finally, all the prepared composites and their final properties were compared. As a conclusion is presented recommendation for potentially use of heat resistant composites which are based on geopolymer matrix.
Klíčová slova
kompozit, geopolymer, uhlíková vlákna, čedičová vlákna, pevnost v tahu, pevnost v tahu ohybem, odolnost proti vysokým teplotám
Klíčová slova v angličtině
Composite, geopolymer, carbon fiber, basalt fibers, tensile strength, bending tensile strength, high temperature resistance
Zásady pro vypracování
1. Úvod.
2. Teoretická část práce - obecná charakteristika kompozitních materiálů, geopolymerní materiály, tepelně odolné kompozitní materiály, zkušební metody kompozitních materiálů
3. Analýza současného stavu, stanovení postupu pro řešení práce.
4. Příprava experimentálních vzorků - kompozitní desky s geopolymerní matricí a výztuží z vybraných technických textilií
5. Provedení experimentu.
6. Zpracování a vyhodnocení experimentů.
7. Závěry a doporučení.
Zásady pro vypracování
1. Úvod.
2. Teoretická část práce - obecná charakteristika kompozitních materiálů, geopolymerní materiály, tepelně odolné kompozitní materiály, zkušební metody kompozitních materiálů
3. Analýza současného stavu, stanovení postupu pro řešení práce.
4. Příprava experimentálních vzorků - kompozitní desky s geopolymerní matricí a výztuží z vybraných technických textilií
5. Provedení experimentu.
6. Zpracování a vyhodnocení experimentů.
7. Závěry a doporučení.
Seznam doporučené literatury
1. Agarwal, B.D., Broutman, L. J., Vláknové kompozity. SNTL Praha, 1987
2. Černošek, J., Úvod do problematiky kompozitních materiálů, VUT v Brně, Fakulta technologická, Zlín, 1992
3. Chavla, K.K., Composite materials, Science and Engineering, 2nd ed., Springer Berlin, 1998
4. Matthews, F.L., Rawlings, R.D., Composite Materials, Engineering and Science, Woodhead Publishing, ISBN 9781855734739
5. Jančař, J., Úvod do materiálového inženýrství kompozitů. ÚCHM FCH VUT Brno,Brno 1999
6. Vrbka, J., Mechanika kompozitů, Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně, 2008
Seznam doporučené literatury
1. Agarwal, B.D., Broutman, L. J., Vláknové kompozity. SNTL Praha, 1987
2. Černošek, J., Úvod do problematiky kompozitních materiálů, VUT v Brně, Fakulta technologická, Zlín, 1992
3. Chavla, K.K., Composite materials, Science and Engineering, 2nd ed., Springer Berlin, 1998
4. Matthews, F.L., Rawlings, R.D., Composite Materials, Engineering and Science, Woodhead Publishing, ISBN 9781855734739
5. Jančař, J., Úvod do materiálového inženýrství kompozitů. ÚCHM FCH VUT Brno,Brno 1999
6. Vrbka, J., Mechanika kompozitů, Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně, 2008