Primjena nenewtonskih tekućina u izradi polimernih kompozita

diplomski rad

• Naslov (engleski): Application of non-Newtonian fluids in the production of polymer composites
• Autor: Luka Ivanković
• Mentor: Zdravko Schauperl (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet strojarstva i brodogradnje; Zagreb
• Datum i država obrane: 2024-05-16, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Strojarstvo

Sažetak

Tekućine kod kojih viskoznost (pri konstantnoj temperaturi) ovisi o uvjetima tečenja (brzini
smicanja, smičnom naprezanju) nazivaju se nenewtonske tekućine. Kad se viskoznost
tekućine povećava s povećanjem smične brzine govori se o posmičnom
zgušnjavanju/zadebljanju. Posmično zgušnjavajuća tekućina (engl. Shear-thickening fluid,
STF) se pod primijenjenim naprezanjem, zbog povećanja viskoznosti, ponaša kao čvrsti
materijali, a kada se opterećenje ukloni iz medija, STF prelazi u početno tekuće stanje. To
jedinstveno svojstvo pobudilo je veliku pozornost znanstvenika fokusiranih na razvoj
pametnih materijala i struktura za zaštitne primjene.
U ovom radu dan je prikaz dosadašnjih istraživanja polimernih kompozitnih materijala
ojačanih tkaninama impregniranim s nenewtonskim (STF) tekućinama, te objašnjeni
mehanizmi zaštite od kinetičkih penetratora.
Nadalje, istraživan je utjecaj impregnacije različitih tkanina (načinjenih od staklenih,
aramidnih, bazaltnih i UHMWPE vlakana) nenewtonskom tekućinom koja pokazuje
posmično zgušnjavanje (na temelju silicijevog dioksida i polietilen glikola) na svojstva
epoksidnih kompozitnih materijala. Mehanička svojstva uzoraka procijenjena su pomoću
vlačnog pokusa i ispitivanja udarnog rada loma.

Sažetak (engleski)

Liquids whose viscosity (at constant temperature) depends on the flow conditions (shear rate,
shear stress) are called non-Newtonian liquids. If the viscosity of the liquid increases with
increasing shear rate, it is called a shear-thickening fluid. Shear-thickening fluid (STF)
behaves like solid materials under applied stress due to the increase in viscosity, and when the
load is removed from the medium, STF changes to the initial liquid state. This unique
property has attracted a lot of attention from scientists focused on the development of smart
materials and structures for protective applications.
In this paper, an overview of the current research on polymer composite materials reinforced
with fabrics impregnated with non-Newtonian (STF) fluids is given, and the mechanisms of
protection against kinetic penetrators are explained.
Furthermore, the influence of impregnation of different fabrics (made of glass, aramid, basalt
and UHMWPE fibers) with a non-Newtonian liquid showing shear thickening (based on silica
and polyethylene glycol) on the properties of epoxy composite materials was investigated.
The mechanical properties of the samples were evaluated using a tensile test and an impact
fracture test

• Ključne riječi: nenewtonska tekućina; silicijev dioksid; polietilen glikol; ojačala; staklena vlakna; aramidna vlakna; bazaltna vlakna; UHMWPE vlakna; epoksidna smola; polimerni kompozit; mehanička svojstva
• Ključne riječi (engleski): non-Newtonian fluid; silicon dioxide; polyethylene glycol; reinforced; glass fibers; aramid fibers; basalt fibers; UHMWPE fibers; epoxy resin; polymer composite; mechanical properties
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:255739
• Studijski program: Naziv: Strojarstvo; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva (mag. ing. mech.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2024-05-09 14:39:52