PL240793B1 - Laminat tytan-węgiel i sposób jego wytwarzania - Google Patents
Laminat tytan-węgiel i sposób jego wytwarzania Download PDFInfo
- Publication number
- PL240793B1 PL240793B1 PL437393A PL43739321A PL240793B1 PL 240793 B1 PL240793 B1 PL 240793B1 PL 437393 A PL437393 A PL 437393A PL 43739321 A PL43739321 A PL 43739321A PL 240793 B1 PL240793 B1 PL 240793B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- thickness
- laminate
- layer
- polymer composite
- ceramic layer
- Prior art date
Links
- CYKMNKXPYXUVPR-UHFFFAOYSA-N [C].[Ti] Chemical compound [C].[Ti] CYKMNKXPYXUVPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 37
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 28
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 28
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 27
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 27
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 25
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 22
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 22
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 4
- 238000009863 impact test Methods 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 4
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 53
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 2
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 2
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- XPGAWFIWCWKDDL-UHFFFAOYSA-N propan-1-olate;zirconium(4+) Chemical compound [Zr+4].CCC[O-].CCC[O-].CCC[O-].CCC[O-] XPGAWFIWCWKDDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
- B32B15/09—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyesters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
- B32B15/092—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising epoxy resins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/14—Layered products comprising a layer of metal next to a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B18/00—Layered products essentially comprising ceramics, e.g. refractory products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
- B32B37/1018—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure using only vacuum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
- B32B2311/18—Titanium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2313/00—Elements other than metals
- B32B2313/04—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2315/00—Other materials containing non-metallic inorganic compounds not provided for in groups B32B2311/00 - B32B2313/04
- B32B2315/02—Ceramics
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
PL 240 793 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest laminat tytan-węgiel i sposób wytwarzania laminatu tytan-węgiel.
Dotychczas z polskiego opisu patentowego nr PL 234079 (B1) znany jest laminat metalowo-polimerowy, typu tytan - kompozyt polimerowy charakteryzujący się tym, że składa się z warstw ze stopu tytanu o strukturze alfa o grubości od 0,1 mm do 1 mm, oraz warstw kompozytu polimerowego ułożonego pomiędzy warstwami ze stopu tytanu o grubości nie większej niż 0,5 mm i w ilości wynikającej ze sposobu ułożenia.
Z amerykańskiego zgłoszenia patentowego nr US5547735 (A) znany jest laminat składający się z co najmniej jednej warstwy ze stopu tytanu o strukturze beta i z co najmniej jednej warstwy kompozytu polimerowego wzmocnionego włóknem węglowym. Laminat jest utwardzany na gorąco przy użyciu prasy, bądź autoklawu.
Z europejskiego zgłoszenia patentowego nr EP2139759 (A1) znany jest laminat metalowo-włóknisty składający się z warstw metalu typu tytan lub aluminium oraz kompozytu polimerowego z włóknami węglowymi, włóknami szklanymi lub włóknami aramidowymi.
W europejskim zgłoszeniu patentowym nr EP2763849 (A1) został opisany laminat metalowo-włóknisty składający się z naprzemiennie ułożonych warstw metalu, np. stopów tytanu, stali, aluminium, bądź stopów magnezu, oraz warstw kompozytu polimerowego wzmacnianego włóknami węglowymi, szklanymi, aramidowymi, albo ich kombinacją. Laminaty poddaje się procesowi utwardzania pod działaniem temperatury i ciśnienia w celu uzyskania jednorodnej struktury.
Z artykułu „Influence of fiber type on the impact response of titanium-based fiber-metal laminates” autorstwa Li, Zhang, Guo, Shim, Yang, Chai znany jest laminat, który posiada warstwy ze stopu tytanu Ti-6A1-4V o grubości 0,5 mm i gęstości 0,226 g/cm2 oraz warstwy tkaniny z włókien węglowych i żywicy epoksydowej.
Z artykułu „The response of hybrid titanium carbon laminates to the low-velocity impact” autorstwa P. Jakubczak i J. Bieniaś znany jest laminat o grubości 1,5 mm, który z zewnętrznych stron posiada warstwy ze stopu tytanu GRADE2 o grubości 0,5 mm, natomiast pomiędzy warstwami tytanu posiada cztery warstwy kompozytu epoksydowego wzmocnionego wysokowytrzymałymi włóknami węglowymi AS7J o grubości pojedynczej warstwy równej 0,125 mm. Laminat utwardzono w autoklawie w temperaturze 135°C pod ciśnieniem 0,4 MPa.
W artykule „CFRP/titanium hybrid material for improving composite bolted joints” autorstwa B. Kolesnikov, L. Herbeck i H. Fink opisano laminat, który składał się z naprzemiennie ułożonych, warstw kompozytu o osnowie żywicy epoksydowej wzmacnianego włóknem węglowym o grubości 0,125 mm zamiennie z kompozytem o grubości 0,25 mm oraz warstw metalowych ze stopu tytanu Ti-6A1-4V o grubości 0,3 mm.
Celem wynalazku jest wytworzenie laminatu tytan-węgiel odpornego na uderzenia, który znajduje zastosowanie przy produkcji części samochodowych i lotniczych.
Istotą laminatu tytan-węgiel posiadającego od zewnętrznej strony arkusz blachy ze stopu tytanu, który na obu powierzchniach posiada warstwę ceramiczną, do której przylegają adhezyjnie cztery, jednakowe warstwy kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych żywicą epoksydową, według wynalazku, jest to, że w części środkowej laminatu znajduje się warstwa włókniny poliestrowej o grubości od 3 mm do 9 mm i o gramaturze 339 g/m2. Do obu powierzchni warstwy włókniny poliestrowej przylegają adhezyjnie cztery, jednakowe warstwy kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych żywicą epoksydową o grubości 0,2 mm każda, które przylegają adhezyjnie do warstwy ceramicznej o grubości od 1 μm do 20 μm, znajdującej się na arkuszu blachy ze stopu tytanu o grubości od 0,2 mm do 1 mm. Arkusz blachy ze stopu tytanu na zewnętrznej powierzchni posiada warstwę ceramiczną o grubości od 1 μm do 20 μm.
Istotą sposobu wytwarzania laminatu tytan-węgiel, według wynalazku, jest to, że na jeden z arkuszy blachy ze stopu tytanu o grubości od 0,2 mm do 1 mm posiadający na obu powierzchniach warstwę ceramiczną o grubości od 1 μm do 20 μm nakłada się kolejno cztery, jednakowe warstwy kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych żywicą epoksydową o grubości 0,2 mm każda. Następnie nakłada się warstwę włókniny poliestrowej o grubości od 3 mm do 9 mm i o gramaturze 339 g/m2, na którą nakłada się kolejno cztery, jednakowe warstwy kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych żywicą epoksydową o grubości 0,2 mm każda. Następnie nakłada się drugi z arkuszy blachy ze stopu tytanu o grubości od 0,2 mm do 1 mm posiadający na obu powierzchniach warstwę ceramiczną o grubości od 1 μm do 20 μm. Następnie wykonuje się pakiet
PL 240 793 B1 próżniowy i odsysa się powietrze do podciśnienia -0,08 MPa, po czym poddaje się całość procesowi utwardzania.
Korzystnie jest, gdy nakłada się kolejno cztery, jednakowe warstwy kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych żywicą epoksydową w kierunku ułożenia 079070790° albo 0707070° albo +45°/-45°/-45°/+45° albo 90790790790°.
Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że otrzymuje się laminat tytan-węgiel o wysokich właściwościach absorpcyjnych w badaniach odporności dynamicznej niskiej prędkości. Warstwa kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych z żywicą epoksydową łączy się do włókniny poliestrowej poprzez utwardzanie w autoklawie. Przesączona żywicą włóknina poliestrowa hamuje rozwój pęknięć w laminacie. Ponadto granica rozdziału kompozyt, a włóknina poliestrowa jest bardziej wytrzymała. Właściwości laminatu wytworzonego sposobem według wynalazku umożliwiają wykorzystanie go w przemyśle samochodowym i lotniczym.
Wynalazek został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia przekrój poprzeczny laminatu.
P r z y k ł a d 1
Sposób wytwarzania laminatu tytan-węgiel polegał na tym, że dwa arkusze blachy 1 ze stopu tytanu GRADE 2 o wymiarach 300 x 400 mm i grubości 0,3 mm oczyszczono poprzez piaskowanie z zastosowaniem ziaren tlenku glinu AI2O3 o grubości 180 μm. Następnie nałożono warstwę ceramiczną o udziale masowym 3-glicydoksy propylotrimetoksy silanu 1% i tetra-n-propoksy cyrkonu 99%. Każdą warstwę ceramiczną 2 o grubości 2 μm wytworzoną na arkuszach blachy 1 pozostawiono do wyschnięcia na czas 60 minut w temperaturze 23°C. Po wysuszeniu nałożono na jeden z arkuszy blachy 1 posiadający na obu powierzchniach warstwę ceramiczną 2 cztery, jednakowe warstwy kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych żywicą epoksydową 3 o grubości 0,2 mm każda, w kierunku ułożenia 0°/90°/0°/90°. Następnie nałożono warstwę włókniny poliestrowej 4 o grubości 3 mm i o gramaturze 339 g/m2. Na warstwę włókniny poliestrowej 4 nałożono kolejno cztery, jednakowe warstwy kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych żywicą epoksydową 3 o grubości 0,2 mm każda, w kierunku ułożenia 079070790°. Następnie nałożono drugi z arkuszy blachy 1 posiadający na obu powierzchniach warstwę ceramiczną 2. Całość ułożono na formie aluminiowej i za pomocą pakietu próżniowego odessano powietrze do podciśnienia -0,08 MPa. Następnie całość utwardzano w komorze autoklawu w temperaturze +135°C oraz w ciśnieniu 0,4 MPa. Wewnątrz komory autoklawu nagrzewano i chłodzono pakiet próżniowy z prędkością 2°C/min. Cały proces utwardzania z nagrzewaniem i chłodzeniem przebiegał w czasie 4,5 godziny. Po wyjęciu pakiet próżniowy z autoklawu schłodzono do temperatury 23°C.
W wytworzonym laminacie tytan-węgiel w części środkowej znajduje się warstwa włókniny poliestrowej 4 o grubości 3 mm i o gramaturze 339 g/m2. Do obu powierzchni warstwy włókniny poliestrowej 4 przylegają adhezyjnie cztery, jednakowe warstwy kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych żywicą epoksydową 3 o grubości 0,2 mm każda, które przylegają adhezyjnie do warstwy ceramicznej 2 o grubości 2 μm znajdującej się na arkuszu blachy 1 ze stopu tytanu GRADE 2 o grubości 0,3 mm, który na zewnętrznej powierzchni posiada warstwę ceramiczną 2 o grubości 2 μm.
Otrzymany laminat poddano badaniom na uderzenia o niskiej prędkości poniżej 5 m/s w zakresie energii 5 J i 20 J. Laminat charakteryzował się zmniejszonym zniszczeniem warstw kompozytowych oraz zwiększoną wartością absorpcji energii przez warstwę poliestrową. Siła maksymalna uzyskana w badaniach na uderzenia wynosiła dla 5 J - 2297 N, a dla 20 J - 4581 N.
P r z y k ł a d 2
Sposób wytwarzania laminatu tytan-węgiel przebiegał jak w pierwszym przykładzie wykonania, z tym, że wykorzystano dwa arkusze blachy 1 o grubości 1 mm posiadające na obu powierzchniach warstwę ceramiczną 2 o grubości 12 μm, jednakowe warstwy kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych żywicą epoksydową 3 o grubości 0,2 mm każda, które ułożono w kierunku ułożenia 0°/0°/0°/0° i warstwę włókniny poliestrowej 4 o grubości 9 mm i o gramaturze 339 g/m2.
W wytworzonym laminacie tytan-węgiel w części środkowej znajduje się warstwa włókniny poliestrowej 4 o grubości 9 mm i o gramaturze 339 g/m2. Do obu powierzchni warstwy włókniny poliestrowej 4 przylegają adhezyjnie cztery, jednakowe warstwy kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych żywicą epoksydową 3 o grubości 0,2 mm każda, które przylegają adhezyjnie do warstwy ceramicznej 2 o grubości 12 μm. Warstwa ceramiczna 2 o grubości 12 μm znajduje się na arkuszu blachy 1 ze stopu tytanu GRADE 2 o grubości 1 mm, który na zewnętrznej powierzchni posiada warstwę ceramiczną 2 o grubości 12 μm.
Claims (6)
- PL 240 793 B1Otrzymany laminat poddano badaniom na uderzenia o niskiej prędkości poniżej 5 m/s w zakresie energii 5 J i 20 J. Laminat charakteryzował się zmniejszonym zniszczeniem warstw kompozytowych oraz zwiększoną wartością absorpcji energii przez warstwę poliestrową. Siła maksymalna uzyskana w badaniach na uderzenia wynosiła dla 5 J - 2163 N, a dla 20 J - 4438 N.P r z y k ł a d 3Sposób wytwarzania laminatu tytan-węgiel przebiegał jak w pierwszym przykładzie wykonania, z tym, że wykorzystano dwa arkusze blachy 1 o grubości 0,5 mm posiadające na obu powierzchniach warstwę ceramiczną 2 o grubości 10 μm, jednakowe warstwy kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych żywicą epoksydową 3 o grubości 0,2 mm każda, które ułożono w kierunku ułożenia +45°/-45°/+45°/-45° i warstwę włókniny poliestrowej 4 o grubości 5 mm i o gramaturze 339 g/m2.W wytworzonym laminacie tytan-węgiel w części środkowej znajduje się warstwa włókniny poliestrowej 4 o grubości 5 mm i o gramaturze 339 g/m2. Do obu powierzchni warstwy włókniny poliestrowej 4 przylegają adhezyjnie cztery, jednakowe warstwy kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych żywicą epoksydową 3 o grubości 0,2 mm każda, które przylegają adhezyjnie do warstwy ceramicznej 2 o grubości 10 μm. Warstwa ceramiczna 2 znajduje się na arkuszu blachy 1 ze stopu tytanu GRADE 2 o grubości 0,5 mm, który na zewnętrznej powierzchni posiada warstwę ceramiczną 2 o grubości 10 μm.Otrzymany laminat poddano badaniom na uderzenia o niskiej prędkości poniżej 5 m/s w zakresie energii 5 J i 20 J. Laminat charakteryzował się zmniejszonym zniszczeniem warstw kompozytowych oraz zwiększoną wartością absorpcji energii przez warstwę poliestrową. Siła maksymalna uzyskana w badaniach na uderzenia wynosiła dla 5 J - 2029 N, a dla 20 J - 4626 N.P r z y k ł a d 4Sposób wytwarzania laminatu tytan-węgiel przebiegał jak w pierwszym przykładzie wykonania, z tym, że wykorzystano dwa arkusze blachy 1 o grubości 0,5 mm posiadające na obu powierzchniach warstwę ceramiczną 2 o grubości 5 μm, jednakowe warstwy kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych żywicą epoksydową 3 o grubości 0,2 mm każda, które ułożono w kierunku ułożenia 90790790790° i warstwę włókniny poliestrowej 4 o grubości 3 mm i o gramaturze 339 g/m2.W wytworzonym laminacie tytan-węgiel w części środkowej znajduje się warstwa włókniny poliestrowej 4 o grubości 3 mm i o gramaturze 339 g/m2. Do obu powierzchni warstwy włókniny poliestrowej 4 przylegają adhezyjnie cztery, jednakowe warstwy kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych żywicą epoksydową 3 o grubości 0,2 mm każda, które przylegają adhezyjnie do warstwy ceramicznej 2 o grubości 5 μm. Warstwa ceramiczna 2 znajduje się na arkuszu blachy 1 ze stopu tytanu GRADE 2 o grubości 0,5 mm, który na zewnętrznej powierzchni posiada warstwę ceramiczną 2 o grubości 5 μm.Otrzymany laminat poddano badaniom na uderzenia o niskiej prędkości poniżej 5 m/s w zakresie energii 5 J i 20 J. Laminat charakteryzował się zmniejszonym zniszczeniem warstw kompozytowych oraz zwiększoną wartością absorpcji energii przez warstwę poliestrową. Siła maksymalna uzyskana w badaniach na uderzenia wynosiła dla 5 J - 2188 N, a dla 20 J - 4343 N.Zastrzeżenia patentowe1. Laminat tytan-węgiel posiadający od zewnętrznej strony arkusz blachy (1) ze stopu tytanu, który na obu powierzchniach posiada warstwę ceramiczną (2), do której przylegają adhezyjnie cztery, jednakowe warstwy kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych żywicą epoksydową (3) znamienny tym, że w części środkowej laminatu znajduje się warstwa włókniny poliestrowej (4) o grubości od 3 mm do 9 mm i o gramaturze 339 g/m2, do której obu powierzchni przylegają adhezyjnie cztery, jednakowe warstwy kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych żywicą epoksydową (3) o grubości 0,2 mm każda, które przylegają adhezyjnie do warstwy ceramicznej (2) o grubości od 1 μm do 20 μm, znajdującej się na arkuszu blachy (1) ze stopu tytanu o grubości od 0,2 mm do 1 mm, który na zewnętrznej powierzchni posiada warstwę ceramiczną (2) o grubości od 1 μm do 20 μm.
- 2. Sposób wytwarzania laminatu tytan-węgiel znamienny tym, że na jeden z arkuszy blachy (1) ze stopu tytanu o grubości od 0,2 mm do 1 mm posiadający na obu powierzchniach warstwę ceramiczną (2) o grubości od 1 μm do 20 μm nakłada się kolejno cztery, jednakowe warstwyPL 240 793 B1 kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych żywicą epoksydową (3) o grubości 0,2 mm każda, po czym nakłada się warstwę włókniny poliestrowej (4) o grubości od 3 mm do 9 mm i o gramaturze 339 g/m2, na którą nakłada się kolejno cztery, jednakowe warstwy kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych żywicą epoksydową (3) o grubości 0,2 mm każda, po czym nakłada się drugi z arkuszy blachy (1) ze stopu tytanu o grubości od 0,2 mm do 1 mm posiadający na obu powierzchniach warstwę ceramiczną (2) o grubości od 1 μm do 20 μm, następnie wykonuje się pakiet próżniowy i odsysa się powietrze do podciśnienia -0,08 MPa, po czym poddaje się całość procesowi utwardzania.
- 3. Sposób, według zastrz. 2, znamienny tym, że nakłada się kolejno cztery, jednakowe warstwy kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych żywicą epoksydową (3) w kierunku ułożenia 0°/90°/0°/90°.
- 4. Sposób, według zastrz. 2, znamienny tym, że nakłada się kolejno cztery, jednakowe warstwy kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych żywicą epoksydową (3) w kierunku ułożenia 0°/0°/0°/0°.
- 5. Sposób, według zastrz. 2, znamienny tym, że nakłada się kolejno cztery, jednakowe warstwy kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych żywicą epoksydową (3) w kierunku ułożenia +45°/-45°/-45°/+45°.
- 6. Sposób, według zastrz. 2, znamienny tym, że nakłada się kolejno cztery, jednakowe warstwy kompozytu polimerowego na bazie włókien węglowych połączonych żywicą epoksydową (3) w kierunku ułożenia 90°/90°/90°/90°.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL437393A PL240793B1 (pl) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | Laminat tytan-węgiel i sposób jego wytwarzania |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL437393A PL240793B1 (pl) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | Laminat tytan-węgiel i sposób jego wytwarzania |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL437393A1 PL437393A1 (pl) | 2021-09-06 |
| PL240793B1 true PL240793B1 (pl) | 2022-06-06 |
Family
ID=77662586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL437393A PL240793B1 (pl) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | Laminat tytan-węgiel i sposób jego wytwarzania |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL240793B1 (pl) |
-
2021
- 2021-03-25 PL PL437393A patent/PL240793B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL437393A1 (pl) | 2021-09-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL240800B1 (pl) | Laminat tytan-szkło-węgiel i sposób jego wytwarzania | |
| PL243177B1 (pl) | Laminat magnez-szkło i sposób jego wytwarzania | |
| PL240796B1 (pl) | Laminat magnez-szkło i sposób jego wytwarzania | |
| Salve et al. | A review: fiber metal laminates (FML’s)-manufacturing, test methods and numerical modeling | |
| CN110953933B (zh) | 一种三维约束陶瓷复合防弹面板 | |
| Khan et al. | Effect of various surface preparation techniques on the delamination properties of vacuum infused Carbon fiber reinforced aluminum laminates (CARALL): Experimentation and numerical simulation | |
| Li et al. | The shot peen forming of fiber metal laminates based on the aluminum-lithium alloy: Deformation characteristics | |
| JP2018016016A (ja) | 繊維強化樹脂複合材料、多層構造体及び繊維強化樹脂複合材料の製造方法 | |
| CN114953617B (zh) | 一种陶瓷-纤维-金属超混杂层板及其制备方法 | |
| CN104015917A (zh) | 一种用作飞机壁板的纤维铝锂合金层板及其制备方法 | |
| Chandrasekar et al. | Fabrication of Fibre Metal Laminate with Flax and Sugar Palm Fibre based Epoxy Composite and Evaluation of their Fatigue Properties. | |
| CN119319683A (zh) | 一种基于金属表面飞秒激光刻蚀的复合材料与金属连接方法 | |
| PL240793B1 (pl) | Laminat tytan-węgiel i sposób jego wytwarzania | |
| CN113829683A (zh) | 一种复合装甲结构及其制造方法 | |
| PL248762B1 (pl) | Laminat metal-węgiel i sposób jego wytwarzania | |
| JP2005161852A (ja) | 金属／繊維強化プラスチック複合材料及びその製造方法 | |
| PL240794B1 (pl) | Laminat tytan-szkło i sposób jego wytwarzania | |
| PL240798B1 (pl) | Laminat aluminium-węgiel i sposób jego wytwarzania | |
| Liu et al. | Failure characteristics and mechanical behavior of rivet-bonded hybrid AL/CFRTP hat beams under low-velocity impact | |
| JP6504188B2 (ja) | プリプレグ材料、繊維強化樹脂複合材料、多層構造体、プリプレグ材料の製造方法および繊維強化樹脂複合材料の製造方法 | |
| GB2041824A (en) | Composite materials | |
| PL243181B1 (pl) | Laminat tytan-szkło i sposób jego wytwarzania | |
| PL243179B1 (pl) | Laminat tytan-szkło i sposób jego wytwarzania | |
| PL240795B1 (pl) | Laminat magnez-szkło-węgiel i sposób jego wytwarzania | |
| PL240792B1 (pl) | Laminat magnez-węgiel i sposób jego wytwarzania |