| Abstract | Inovativni materijali, kao što su kompozitni materijali omogućuju revolucionarna rješenja i značajna poboljšanja u različitim industrijskim granama. Kompozitni materijali sastavljeni su od dva ili više različita materijala, a zahvaljujući sposobnosti kombiniranja svojstva pojedinih komponenti dobivaju se materijali s poboljšanim karakteristikama. Poseban značaj kompozitni materijali imaju u specijaliziranim područjima kao što je balistika, gdje nude inovativna rješenja za dizajn i izradu antibalističkih ploča, koje su ključne komponente u balističkoj zaštiti. Također, u proteklim desetljećima, s razvojem tehnologije sve je veće korištenje nanočestica u industrijskim procesima gdje imaju posebno važnu ulogu u izradi polimernih matrica kompozitnih materijala.
Cilj ovog diplomskog rada je odrediti utjecaj različitog volumnog udjela SiO2 i TiO2 nanočestica na mehanička svojstva epoksidne smole koja predstavlja polimernu matricu budućeg kompozitnog materijala. Usporedbom ispitnih uzoraka epoksidne ploče ojačane sa SiO2 i TiO2 nanočestica s ispitnim uzorcima referentne ploče bez ojačala, donijet će se zaključak o utjecaju nanočestica na mehanička svojstva epoksidne smole kao i o budućoj primjeni ojačane epoksidne polimerne matrice za izradu antibalističkih ploča. Diplomski rad podijeljen je na dva dijela, teorijski i eksperimentalni dio. Prvo u teorijskom dijelu rada općenito su opisani kompozitni materijali, njihova podjela te su detaljnije opisani kompozitni materijali čija je matrica od polimernih materijala s naglaskom na matricu od epoksidne smole. Zatim su u radu opisane nanočestice, njihova osnovna podjela, postupak dobivanja kao i popis njihove primjene. U teorijskom dijelu ukratko je opisana balistika te je naveden popis materijala kao i popis različitih materijala vlakana pomoću kojih se izrađuju antibalističke ploče. Na kraju su opisana i mehanička ispitivanja koja su provedena u ovom radu. U eksperimentalnom dijelu rada opisan je postupak statičkog – vlačnog pokusa, savojnog ispitivanja te ispitivanje udarnog rada loma. Prikazani su rezultati ispitivanja kao i njihova analiza, koja je popraćena slikama i grafovima dobivenim nakon provedenih mehaničkih ispitivanja. |
| Abstract (english) | Innovative materials, such as composite materials, enable revolutionary solutions and significant improvements in various industrial sectors. Composite materials are composed of two or more different materials, and thanks to the ability to combine the properties of individual components, materials with enhanced characteristics are obtained. Composite materials have particular significance in specialized areas such as ballistics, where they offer innovative solutions for the design and manufacture of antiballistic plates, which are key components in ballistic protection. Additionally, in recent decades, with the development of technology, there has been an increasing use of nanoparticles in industrial processes, where they play a particularly important role in the production of polymeric matrices for composite materials.
The aim of this master's thesis is to determine the influence of different volume fractions of SiO2 and TiO2 nanoparticles on the mechanical properties of epoxy resin, which represents the polymeric matrix of the future composite material. By comparing test samples of epoxy plates reinforced with SiO2 and TiO2 nanoparticles with test samples of reference plates without reinforcements, conclusions will be drawn regarding the influence of nanoparticles on the mechanical properties of epoxy resin, as well as on the future application of reinforced epoxy polymer matrices for the production of antiballistic plates. The master's thesis is divided into two parts: theoretical and experimental. Firstly, in the theoretical part of the work, composite materials are generally described, their division is outlined, and composite materials with a matrix of polymeric materials are described in more detail, with a focus on epoxy resin matrices. Then, nanoparticles are described in the work, including their basic division, production process, and list of applications. In the theoretical part, ballistics are briefly described, along with a list of materials and various fiber materials used in the production of antiballistic plates. Finally, the mechanical tests conducted in this work are described. In the experimental part of the work, the course of tensile testing, bending testing, and impact fracture testing are described. The results of the tests are presented along with their analysis, accompanied by images and graphs obtained after the mechanical testing. |
