Search

Start Over Creator Louda, Petr

2. Effect of plasma treatment on fine mechanical properties of PAN-based carbon fibers

Creator:
Sarraf, Hamid and Louda, Petr
Format:
bez média and svazek
Type:
model:article and TEXT
Subject:
PAN-based carbon fiber, Plasma treatment, Argon & oxygen gas flows, Tensile strength, Polyakrylonitrilová (PAN) uhlíková vlákna, plazmové obrábění, průtok plynného argonu a kyslíku, and napětí v tahu
Language:
Czech
Description:
In the present work the surfaces of the polyacrylonitrile (PAN)-based carbon fibers were physically treated using cold plasma in argon and oxygen atmospheres, in order to modify and improve the fine mechanical properties of the carbon fibers used in the fiber reinforced polymer composites. The physical and morphological changes of the surfaces were investigated by tensile strength tests and scanning electron microscopy (SEM). It was found that the oxygen plasma treatments caused ablation of the carbon fiber surface, removing carbon atoms such as CO and CO2 molecules. In addition, the argon plasma treatment eliminated defects on the fiber surface, reducing the size of critical flaws and thus increasing the fiber’s tensile strength. A comparison of the methods applied provides a largely consistent image of the effect of plasma treatment on the fine mechanical properties. and V této práci jsou fyzikálně zkoušeny povrchy polyakrylonitrilových (PAN) vláken pomocí chladného plazmatu v argonové a kyslíkové atmosféře s cílem modifikovat a zdokonalit mechanické vlastnosti uhlíkových vláken používaných ve zpevněných polymerových kompozitech- Fyzikální a morfologické změny povrchů byly zkoušeny na pevnost v tahu a pomocí rastrovací elektronové mikroskopie (SEM). Bylo zjištěno, že obrábění kyslíkovým plazmatem způsobilo ablaci povrchu uhlíkového vlákna odstraněním uhlíkových atomů v molekulách CO a CO2. Argonové plazma kromě toho eliminovalo defekty na povrchu vlákna snížením velikosti kritických vad a tím způsobilo zvýšení pevnosti v tahu. Srovnání použitých metod poskytuje široce konzistentní obraz vlivu plazmového obrábění na mechanické vlastnosti.
Rights:
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ and policy:public

3. Fire-resistance of thermal silica-based geopolymer - carbon composite

Creator:
Doan, Hung Tran, Louda, Petr, Kroisová, Dora, and Bortnovsky, Oleg
Format:
bez média and svazek
Type:
model:article and TEXT
Subject:
thermal-mechanical, silica-based geopolymer, unidirectional fiber, geocomposite, tepelně mechanický, geopolymer na bázi křemene, jednosměrové vlákno, and geokompozit
Language:
Czech
Description:
Thermal silica-based geopolymer composites reinforced by approximately 45 vol.% of unidirectional carbon HTS 5631 1600tex 24K fibers were synthesized and fabricated at optimal range of curing conditions, the effects of thermal exposure in a forced air furnace at high temperatures up to 1000 °C for 1 hour on the thermal-mechanical properties of the geocomposites were studied. The flexural properties of the resulting composites were determined on a universal testing machine under three-point bending mode in accordance with ASTM C 1341-06 and the results show that the mechanical properties of geocomposite retained nearly 50 to 60%, after thermal exposure up to 1000 °C, in comparison with these of the geocomposite tested at 20 °C. The microstructure of the geocomposites was analyzed by means of Scanning Electron Microscope (SEM) after calcination, at temperature higher than 800 °C the microstructure of geocomposite looks like foamed composites and the adhesion between the fiber and matrix still show very well. Energy Dispersive X-ray Analysis (EDX) was used to determine the initial reaction layer on the fiber will be presented as well. and Termické geopolymerní kompozity na bázi křemene zesílené asi ze 45 objemových procent jednosměrovými uhlíkovými vlákny HTS 5631 1600tex 24K byly syntetizovány a vyrobeny za optimálního rozsahu vytvrzovacích podmínek. Byl studován vliv teplotní expozice sálací pece až 1000 °C po dobu jedné hodiny na tepelně mechanické vlastnosti geokompozitů. Ohybové vlastnosti získaných kompozitů byly zjištěny pomocí univerzálního zkušebního stroje ve tříbodovém ohybovém modu v souladu s ASTM C 1341-06. Výsledky ukazují, že mechanické vlastnosti geokompozitů se po teplotní zátěži až 1000 °C zachovávají z 50 - 60 % ve srovnání se zkoušenými kompozity při 20 °C. Mikrostruktura geokompozitů po kalcinaci byla analyzována pomocí elektronového skenovacího mikroskopu (SEM) při teplotě nad 800 °C. Mikrostruktura geokompozitů připomíná pěnové kompozity, adheze mezi vlákny a matricí je stále velmi dobrá. Rovněž bylo ukázáno, jak byla užita energetická disperzní rentgenová analýza (EDX) pro určení výchozí reakční vrstvy.
Rights:
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ and policy:public

5. Mechanické a tepelné vlastnosti geopolymerních mikrokompozitů

Creator:
Kváča, Zdeněk, Louda, Petr, Štarman, Stanislav, Demo, Pavel, and Semerák, Petr
Format:
bez média and svazek
Type:
model:article and TEXT
Subject:
microfillers, tensile and compressive modulus, thermal conductivity, nanomorphology, geopolymer, microcomposite, mikroplniva, modul pevnosti v tahu a tlaku, tepelná vodivost, nanomorfologie, and mikrokompozit
Language:
Czech
Description:
Six samples of geopolymer composites (GPK) with low-dimensional microfillers, microfibre glass, basalt, carbon, microsheets of mica, microspheres of ceramics and glass were prepared. The tensile and compressive strength modulus of GPK with microfillers was measured on a P100 LabTest II press and compared to a reference sample of a non-microfillers geopolymer in order to compare the effect of the microfillers on the mechanical properties. In the same way, the tensile strength and pressure modulus of GPK with surface modified microfillers was designed to increase the adhesion of the microfillers to the geopolymer matrix. The measured values of tensile strength and pressure modulus of GPK were compared with unmodified and surface-modified reactive groups. The thermal conductivity coefficient of GPK with microfillers was measured by a direct method on the ISOMET 2014 instrument and compared to a reference sample of a non-microfillers geopolymer, in order to compare the effect of the microfillers on the thermal properties of GPK. In the same way, the thermal conductivity coefficient of GPK with surface modified microfillers was measured in order to increase the adhesion of the microfillers to the geopolymer matrix. The measured values of the GPK thermal conductivity coefficient were compared with unmodified and surface-modified microfillers. The bulk weight of the GPK samples was calculated from the measured sample weight and size and compared to the reference sample of a non-microfillers geopolymer to compare the effect of the microfillers on the GPK density. The measured GPK density values were compared with unmodified and surface-modified microfillers. Micrograph GPK digital photomicrography documented homogeneity of surface and volume of prepared samples. Nanomorphology of modified microfillers, shown by scanning electron microscopy, allowed analysis of the influence of roughness, roundness and smoothness of the samples on adhesion. and Bylo připraveno 6 vzorků geopolymerních kompozitů (GPK) s nízkorozměrnými mikroplnivy, mikrovlákny skla, čediče, uhlíku, mikrodeskami slídy, mikrosférami z keramiky a skla. Modul pevnosti v tahu a tlaku GPK s mikroplnivy byl změřen na lisu P100 LabTest II a porovnán s referenčním vzorkem geopolymeru bez mikroplniv, s cílem porovnat vliv mikroplniva na mechanické vlastnosti. Stejným způsobem byl změřen modul pevnosti v tahu a tlaku GPK s povrchově modifikovanými mikroplnivy s cílem zvýšení adheze mikroplniva ke geopolymerní matrici. Byly porovnány změřené hodnoty modulu pevnosti v tahu a tlaku GPK s mikroplnivy nemodifikovanými a povrchově modifikovanými reaktivními skupinami. Součinitel tepelné vodivosti GPK s mikroplnivy byl změřen přímou metodou na přístroji ISOMET 2014 a porovnán s referenčním vzorkem geopolymeru bez mikroplniv, s cílem porovnat vliv mikroplniva na tepelné vlastnosti GPK. Stejným způsobem byl změřen součinitel tepelné vodivosti GPK s povrchově modifikovanými mikroplnivy s cílem zvýšení adheze mikroplniva ke geopolymerní matrici. Byly porovnány změřené hodnoty součinitele tepelné vodivosti GPK s mikroplnivy nemodifikovanými a povrchově modifikovanými. Objemová hmotnost vzorků GPK byla vypočtena ze změřené hmotnosti a rozměrů vzorků a porovnána s referenčním vzorkem geopolymeru bez mikroplniv, s cílem porovnat vliv mikroplniva na hustotu GPK. Byly porovnány změřené hodnoty hustoty GPK s mikroplnivy nemodifikovanými a povrchově modifikovanými. Digitální mikrofotografie GPK s mikroplnivy dokumentovala homogenitu povrchu a objemu připravených vzorků. Nanomorfologie modifikovaných mikroplniv, zobrazená rastrovacím elektronovým mikroskopem, umožnila analýzu vlivu drsnosti, kulatosti a hladkosti vzorků na adhezi.
Rights:
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ and policy:public

6. Mechanické a tepelné vlastnosti pěnových geopolymerních kompozitů

Creator:
Kváča, Zdeněk, Louda, Petr, Štarman, Stanislav, Demo, Pavel, and Semerák, Petr
Format:
bez média and svazek
Type:
model:article and TEXT
Subject:
microfillers, tensile and compressive modulus, thermal conductivity, nanomorphology, foam geopolymer, foam microcomposite, mikroplniva, modul pevnosti v tahu a tlaku, tepelná vodivost, nanomorfologie, geopolymer, and mikrokompozit
Language:
Czech
Description:
Six samples of foam geopolymer composites (GPK) with low-dimensional microfillers, microfibre glass, basalt, carbon, microsheets of mica, microspheres of ceramics and glass were prepared. The tensile and compressive strength modulus of GPK with microfillers was measured on a P100 LabTest II press and compared to a reference sample of a non-microfillers geopolymer in order to compare the effect of the microfillers on the mechanical properties. In the same way, the tensile strength and pressure modulus of GPK with surface modified microfillers was designed to increase the adhesion of the microfillers to the geopolymer matrix. The measured values of tensile strength and pressure modulus of GPK were compared with unmodified and surface-modified reactive groups. The thermal conductivity coefficient of GPK with microfillers was measured by a direct method on the ISOMET 2014 instrument and compared to a reference sample of a nonmicrofillers geopolymer, in order to compare the effect of the microfillers on the thermal properties of GPK. In the same way, the thermal conductivity coefficient of GPK with surface modified microfillers was measured in order to increase the adhesion of the microfillers to the geopolymer matrix. The measured values of the GPK thermal conductivity coefficient were compared with unmodified and surface-modified microfillers. The bulk weight of the GPK samples was calculated from the measured sample weight and size and compared to the reference sample of a non-microfillers geopolymer to compare the effect of the microfillers on the GPK density. The measured GPK density values were compared with unmodified and surface-modified microfillers. Micrograph GPK digital photomicrography documented homogeneity of surface and volume of prepared samples. Nanomorphology of modified microfillers, shown by scanning electron microscopy, allowed analysis of the influence of roughness, roundness and smoothness of the samples on adhesion. and Bylo připraveno 6 vzorků pěnových geopolymerních kompozitů (GPK) s nízkorozměrnými mikroplnivy, mikrovlákny skla, čediče, uhlíku, mikrodeskami slídy, mikrosférami z keramiky a skla. Modul pevnosti v tahu a tlaku GPK s mikroplnivy byl změřen na lisu P100 LabTest II a porovnán s referenčním vzorkem geopolymeru bez mikroplniv, s cílem porovnat vliv mikroplniva na mechanické vlastnosti. Stejným způsobem byl modul pevnosti v tahu a tlaku GPK s povrchově modifikovanými mikroplnivy s cílem zvýšení adheze mikroplniva ke geopolymerní matrici. Byly porovnány změřené hodnoty modulu pevnosti v tahu a tlaku GPK s mikroplnivy nemodifikovanými a povrchově modifikovanými reaktivními skupinami. Součinitel tepelné vodivosti GPK s mikroplnivy byl změřen přímou metodou na přístroji ISOMET 2014 a porovnán s referenčním vzorkem geopolymeru bez mikroplniv, s cílem porovnat vliv mikroplniva na tepelné vlastnosti GPK. Stejným způsobem byl změřen součinitel tepelné vodivosti GPK s povrchově modifikovanými mikroplnivy s cílem zvýšení adheze mikroplniva ke geopolymerní matrici. Byly porovnány změřené hodnoty součinitele tepelné vodivosti GPK s mikroplnivy nemodifikovanými a povrchově modifikovanými. Objemová hmotnost vzorků GPK byla vypočtena ze změřené hmotnosti a rozměrů vzorků a porovnána s referenčním vzorkem geopolymeru bez mikroplniv, s cílem porovnat vliv mikroplniva na hustotu GPK. Byly porovnány změřené hodnoty hustoty GPK s mikroplnivy nemodifikovanými a povrchově modifikovanými. Digitální mikrofotografie GPK s mikroplnivy dokumentovala homogenitu povrchu a objemu připravených vzorků. Nanomorfologie modifikovaných mikroplniv, zobrazená rastrovacím elektronovým mikroskopem, umožnila analýzu vlivu drsnosti, kulatosti a hladkosti vzorků na adhezi.
Rights:
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ and policy:public

7. Nanomorfologie a tepelná vodivost komerčních silikátových dutých mikrokuliček

Creator:
Kváča, Zdeněk, Louda, Petr, Štarman, Stanislav, Demo, Pavel, and Semerák, Petr
Format:
bez média and svazek
Type:
model:article and TEXT
Subject:
silicate hollow microspheres, thermal conductivity, nanomorphology, polystyrene foam, silikátové duté mikrokuličky, tepelná vodivost, nanomorfologie, and pěnový polystyren
Language:
Czech
Description:
Samples of 12 manufacturers of silicate ceramic or glass hollow microspheres were chosen on the base of market research using the Alibaba and Weik databases. Their thermal conductivities were measured by two independent methods using ISOMET 2014 and QTM-500, and compared with a reference polystyrene foam sample for verification of material suppliers’ data sheets [1], and also published statement [2], that silicate hollow microspheres exhibit low thermal conductivity. The nanomorphology of hollow microspheres was proved by scanning electron microscopy for determination how the value of thermal conductivity depends on the microsphere roughness, roundness and smoothness. and Vzorky od 12 výrobců silikátových dutých mikrokuliček z keramiky a skla byly vybrány průzkumem trhu vyhledáním v databázích Alibaba a Weiku. Součinitel tepelné vodivosti byl změřen dvěma nezávislými přístroji ISOMET 2014 a QTM-500 a porovnán s referenčním vzorkem pěnového polystyrenu, s cílem ověřit materiálové listy dodavatelů [1] a také tvrzení uvedené v literatuře [2], že silikátové duté mikrokuličky mají nízkou tepelnou vodivost. Nanomorfologie dutých mikrokuliček, zobrazená rastrovacím elektronovým mikroskopem, umožnila analýzu vlivu drsnosti, kulatosti a hladkosti vzorků na jejich součinitel tepelné vodivosti.
Rights:
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ and policy:public

8. Studium struktury vypěněných geopolymerů s různými typy plniv

Creator:
Dufková, Iva, Kejzlar, Pavel, Voleský, Lukáš, Su, Le Van, Kovačič, Vladimír, and Louda, Petr
Format:
bez média and svazek
Type:
model:article and TEXT
Subject:
geopolymer, coke dust, hollow corundum microspheres, mechanical properties, structure, koksový prach, duté korundové mikrokuličky, mechanické vlastnosti, and struktura
Language:
Czech
Description:
Geopolymers are one of the modern materials that can replace Portland cement. These materials are characterized by both high strength and high heat resistance. Foam geopolymers provide thermal protection. Foamed geopolymers with coke dust fill at 3 % relative to the base geopolymer (binder) and hollow corundum microspheres at 1 % and 3 % relative to the binder were examined. Compressive strength was found to be most affected by the addition of 3 % corundum hollow spheres. For flexural strength, this cannot be unequivocally demonstrated, as foamed geopolymers are themselves brittle and strengths with 5 % coke dust and 3 % corundum take place within statistical uncertainty. and Geopolymery jsou jedny z aktuálních materiálů, kterými je možno nahradit portlandský cement. Tyto materiály se vyznačují jak vysokou pevností, tak vysokou žárovou odolností. Tepelnou ochranu poskytují vypěněné geopolymery, které byly zkoumány s výplní z koksového prachu v množství 5 % vzhledem k základnímu geopolymeru (binderu) a dutých korundových mikrokuliček v množství 1 % a 3 % vzhledem k binderu. Bylo zjištěno, že pevnost v tlaku nejvíce ovlivňuje přidání 3 % korundových dutých kuliček. U pevnosti v ohybu toto nelze jednoznačně prokázat, protože vypěněné geopolymery jsou samy o sobě křehké a pevnosti s 5 % koksového prachu a 3 % korundu se odehrávají v rámci statistické nejistoty.
Rights:
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ and policy:public

10. Textile reinforced composite material based on inorganic aluminosilicate polymer matrix

Creator:
Le Chin, Hiep, Louda, Petr, and Bakalová, Totka
Format:
bez média and svazek
Type:
model:article and TEXT
Subject:
geopolymer, textile reinforced geopolymer, flexural strength, carbon textile, textilem vyztužený geopolymer, pevnost v ohybu, and uhlíková textilie
Language:
Czech
Description:
This paper presents an experimental investigation on the bending strength behavior of textile reinforced geopolymer based composite. Specimens reinforced with one to three textile layers and non-reinforced specimens were molded in the rectangular form with the dimension of 400×100×15 mm3 . Four-point bending test, with a constant span of 100 mm, was conducted to determine the bending strength behavior of the hardened specimens at approximately 28 days after casting. The experimental results confirmed that there is a strong relationship between carbon textile and flexural strength of the specimens, of course it is expected, and the variability of the flexural strength is increased respect to the number of textile layers. Reinforced specimens provide a high stiffness, high bearing capacity and pseudo-ductile behavior, which ensure that makes different as compared to the non-reinforced specimens., Článek představuje výsledky experimentálního výzkumu při hodnocení pevnosti v ohybu zpevněného kompozitu na bázi geopolymeru. Vzorky byly připraveny ve formě hranolu o rozměru 400 × 100 × 15 mm3 jak ve zpevněném stavu s jednou až třemi vrstvami textilií, tak i bez výztuže. Čtyřbodová ohybová zkouška se vzdáleností podpěr 100 mm pro stanovení pevnosti v ohybu byla provedena 28 dnů po odlití vzorků. Experimentální výsledky potvrzují závislost mezi počtem přidaných vrstev uhlíkové textilie a pevností v ohybu u zkoumaných vzorků. Zpevněné vzorky se projevují vyšší tuhostí a pevností oproti vzorkům bez výztuže., and Dokončení článku v příštím čísle
Rights:
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ and policy:public