Course detail

Composites and their Technologies II

FCH-MC_KOMAcad. year: 2023/2024

Not applicable.

Language of instruction

Czech

Number of ECTS credits

5

Mode of study

Not applicable.

Entry knowledge

Not applicable.

Rules for evaluation and completion of the course

Not applicable.

Aims

Not applicable.

Study aids

Not applicable.

Prerequisites and corequisites

Not applicable.

Basic literature

Ehrenstein G. W., Polymerní kompozitní materiály, Scientia, 2009 (CS)
Jančář J.: Úvod do materiálového inženýrství kompozitů. FCH VUT, Brno 2000. (CS)
R. A. Bareš, “Kompozitní materiály“, SNTL, Praha 1987 (CS)

Recommended reading

Hall D., Clyne T.W., An introduction to composite materials, Cambridge Univ. Press, 2001 (CS)
Kim J-K, Mai Y-W, Engineered INterfaces in Fiber Reinforced Composites, Elsevier, 1998 9 Kim J-K, Mai Y-W, Engineered INterfaces in Fiber Reinforced Composites, Elsevier, 1998 (CS)

Elearning

Classification of course in study plans

  • Programme NKCP_CHTM Master's 2 year of study, winter semester, compulsory
  • Programme NPCP_CHTM Master's 2 year of study, winter semester, compulsory

Type of course unit

 

Lecture

26 hod., optionally

Teacher / Lecturer

Syllabus

1.Úvod, Kompozitní materiály, klasifikace, matrice, výztuže, plniva, mezivrstvy, adheze.
2. Mikromechanika vláknových kompozitů, princip ortotropních materiálů, zobecněný Hookův zákon, maticová reprezentace tenzoru napětí, deformace a elastických konstant
3. Princip vyztužení, vliv mezipovrchové adheze, metody měření mezipovrchové adheze
4. Vlastnosti ortotropní laminy, lamina, definice, způsob přípravy, objemový zlomek výztuže, směšovací pravidlo, faktor efektivnosti výztuže, symetrická a nesymetrická lamina, matice elastických konstant pro ortotropní laminu, longitudinální a transverzální vlastnosti laminy,
5. Pevnost ortotropní laminy
6. Makromechanika laminy, lokální a globální souřadný systém, transformovaný Hookův zákon
7. Laminát, označení vrstev, středová rovina, konstitutivní rovnice laminátu
8. Částicové kompozity, komponenty, aplikace
9. Mechanika částicových kompozitů, vliv obsahu a tvaru částic na elastické vlastnosti, mikromechanické modely
10. Vliv mezipovrchové adheze na mez kluzu, lomovou houževnatost, chování při namáhání rázem.
11. Přírodní kompozity, hierarchické kompozity
12. Vliv velikosti částic, nanokompozity, základní principy
13. Řízení prostorového uspořádání nanočástic, vliv tvaru nanočástic a interakcí na povrchu na termomechanické vlastnosti a viskoelasticitu nanokompozitů


Použití částicových kompozitů a směsí
Spotřební průmysl, automobilový průmysl, sportovní potřeby, lékařské a stomatologické aplikace, farmacie, elektronika, stavebnictví.


Blok III: Nanokompozity

Praktikum:
1. Úvod do problematiky, bezpečnost práce
2. Příprava částicových kompozitních materiálů (Odlitek)
3. Tahová zkouška částicových kompozitů
4. Exkurze do výrobního závodu
5. Ohybová zkouška částicových kompozitů
6. Pultruze dlouhovláknového kompozitu a kontrola vytvrzení matrice
7. Výstupní kontrola, DMA kompozitu, stanovení DMA Tg
8. Stanovení objemového zlomku výztuže FRC a částicových kompozitů (TGA)
9. Ohybová zkouška FRC a ohyb na krátkou vzdálenost (SBS)
10. Příprava lepených spojů
11. Charakterizace lepených spojů
12. Příprava laminátu metodou RTM
13. Příprava konstrukce FRC dentálního můstku a jeho mechanická odezva

Guided consultation in combined form of studies

26 hod., optionally

Teacher / Lecturer

Laboratory exercise

52 hod., compulsory

Teacher / Lecturer

Elearning