Detail předmětu
Kompozitní materiály a jejich technologie I
FCH-BC_KOMAk. rok: 2024/2025
Přednáška je úvodem do materiálového inženýrství a technických základů výrob kompozitů s polymerními matricemi. Její obsah je zaměřen na pochopení úlohy jednotlivých komponent materiálu a vlivu procesních parametrů jednotlivých typů maloobjemové i velkoobjemové výroby kompozitů a kompozitních dílců na bázi organických pryskyřic vyztužených vlákny, rohožemi, tkaninami i částicovými plnivy na jejich užitné vlastnosti. Specifika různých technologií jsou uvedena do kontextu s užitnými parametry materiálů, které poskytuje. Omezení použitelnosti jednotlivých technologiích je rovněž diskutováno.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
není
Učební cíle
Znalost základních vlastností a struktury kompozitních materiálů.
Přehled používaných pryskyřic pro matrice a vláken jako vyztužující fáze, znalost vlastností těchto jednotlivých komponent.
Přehled metod výroby kompozitních materiálů.
Znalost základů mechaniky kompozitních materiálů a zkušebních metod/norem pro jejich testování.
Přehled oblastí využití kompozitních materiálů s konkrétními aplikacemi.
Základní literatura
Doporučená literatura
G.W. Ehrenstein, "Polymerní kompozitní materiály", Scientia, 2009 (CS)
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
2. Úvod do struktury vláknových kompozitů (-složení, -rozdělení, -aplikace).
3. Vláknové výztuže (-vlákna: skleněná, uhlíková, aramidová, keramická, čedičová, UHMW-PE, -whiskery, -přírodní vlákna, -povrchové úpravy, -formy/typy výztuží: roving, příze, krátká vlákna, rohože, tkaniny, pleteniny, 3D výztuže).
4. Pryskyřice/matrice (-pryskyřice: nenasycené polyesterové, vinylesterové, epoxidové, fenolické, speciální, -výroba, -vytvrzování).
5. Technologie výroby vláknových kompozitů (-ruční kladení, -stříkání/nanášení sprayem, -lisování pomocí vakuového a tlakového/dvojitého vaku, -lisování v autoklávu, -lisování ve formě, -RTM, -SMC, -BMC, -výroba prepregů, -pultruze, -navíjení, -odstředivé lití, ATL/AFP strojní kladení, sendvičové kompozity).
6. Úvod do struktury plněných plastů/částicových kompozitů (-vliv přídavku plniv na vlastnosti kompozitu).
7. Částicová plniva (-typy a vlastnosti plniv, -plniva: kalcit, kaolín, mastek, slída, pyrogenní silika, saze, -retardéry hoření).
8. Úvod do polymerních nanokompozitů (-interakce nanoplniva v matrici, -přípravy nanokompozitů, -nanoplniva: nano-jíl, CNT, grafen, POSS).
9. Technologie výroby částicových kompozitů (-hnětení, -extruze, -kalandrování, -vstřikování).
10. Mikromechanika částicových kompozitů (-Kerner-Nielsen a Halpin-Tsai modely).
11. Úvod do mechaniky laminy (-symetrie vlastností, -definice laminy a laminátu, -objemové a hmotnostní podíly, -směšovací pravidla, -Hookův zákon).
12. Zkušební metody pro testování kompozitních materiálů (-mechanické zkoušky, -zkoušky hořlavosti, -testy povětrnostní odolnosti, -nedestruktivní zkoušky, -FEA modelování, -normy, -zdroje/možnosti poškození kompozitů).
V rámci přednášek bude zařazena 1 přednáška odborníka z praxe.
Elearning