Transcript Polimero
LABORATORIO DI INGEGNERIA DEI POLIMERI Andrea Pavan Marta Rink Roberto Frassine Claudia Marano Francesco Briatico Luca Andena Francesco Caimmi Chiara Marchesi TEMI DI RICERCA LABORATORIO DI INGEGNERIA DEI POLIMERI proprietà struttura applicazioni 1000 Carico [N] 800 600 400 200 0 0 2 4 6 8 10 Tempo [ms] Laboratorio di Ingegneria dei Polimeri STUDIO DELLE PROPRIETÀ DEI MATERIALI POLIMERICI La risposta meccanica dei polimeri dipende da storia di sollecitazione e ambiente: Per la progettazione sono necessari: Dati affidabili -7.0 Modelli adeguati Procedure di calcolo 2 -8.0 log(aCCO2) -1 log(Cedevolezza(Pa )) 1 -7.5 0 -1 -2 -3 0 1 2 3 4 0.5 MPa 1.0 MPa 1.5 MPa 2.0 MPa 3.0 MPa 4.0 MPa 5 Pressione (MPa) -8.5 -9.0 -9.5 -2 -1 0 1 2 3 4 log (t/aCco (s)) 2 5 6 1 JR Laboratorio di Ingegneria dei Polimeri STUDIO DELLE PROPRIETÀ DEI MATERIALI POLIMERICI Alcuni esempi applicativi Integrità strutturale Laboratorio di Ingegneria dei Polimeri INTEGRITÀ STRUTTURALE (FRATTURA) Misure ottiche Esame Superfici di Frattura Prove Meccaniche Simulazioni Numeriche STUDIO DELLE PROPRIETÀ DEI MATERIALI POLIMERICI Alcuni esempi applicativi Compositi Integrità strutturale Laboratorio di Ingegneria dei Polimeri MATERIALI COMPOSITI Laboratorio di Ingegneria dei Polimeri STUDIO DELLE PROPRIETÀ DEI MATERIALI POLIMERICI Alcuni esempi applicativi Compositi Elastomeri Integrità strutturale Laboratorio di Ingegneria dei Polimeri ELASTOMERI applicazioni in svariati campi caratteristiche e prestazioni diverse a seconda dell’utilizzo necessità di bilanciamento di esigenze contrastanti durata vs. aderenza Laboratorio di Ingegneria dei Polimeri STUDIO DELLE PROPRIETÀ DEI MATERIALI POLIMERICI Alcuni esempi applicativi Impatto Compositi Elastomeri Integrità strutturale Laboratorio di Ingegneria dei Polimeri IMPATTO Carico Deformazione Determinazione della tenacità in condizioni di impatto t (ms) STUDIO DELLE PROPRIETÀ DEI MATERIALI POLIMERICI Alcuni esempi applicativi Tessuti Impatto Compositi Elastomeri Integrità strutturale Laboratorio di Ingegneria dei Polimeri TESSUTI trattamenti antipiega caratterizzazione di filati innovativi impregnazione di tessuti Laboratorio di Ingegneria dei Polimeri STUDIO DELLE PROPRIETÀ DEI MATERIALI POLIMERICI Alcuni esempi applicativi Tessuti Impatto Compositi Scratch Elastomeri Integrità strutturale Laboratorio di Ingegneria dei Polimeri SCRATCH Prova di scratch Controllo: carico e velocità Carico Fn Velocita` Vtip Ploughing Vtip, Fn T, R d R Geometria della punta Misura: forza di scratch Ft e penetrazione Classificazione dei modi di scratch Wedge formation Ft Cutting Calcolo coefficiente di attrito μ=Ft/Fn μ= μ(T, Vtip, P, R…) Topografia della superficie Modellazione Laboratorio di Ingegneria dei Polimeri STUDIO DELLE PROPRIETÀ DEI MATERIALI POLIMERICI Alcuni esempi applicativi Tessuti Impatto Compositi Scratch Attrito e usura Elastomeri Integrità strutturale Laboratorio di Ingegneria dei Polimeri ATTRITO E USURA TRIBOLOGIA: studio delle proprietà meccaniche di superficie Bronze bearing Thermoplastic bearing with reinforcing fibers and solid lubricant TESI DISPONIBILI COMPOSITI A FIBRA CORTA sviluppo di metodi di caratterizzazione standard approccio di meccanica della frattura in condizioni di impatto relazioni struttura-proprietà (orientamento - tenacità) micromeccanica del danneggiamento TESI DISPONIBILI Impiego di fonti naturali alternative per la produzione/modifica di polimeri •Acetato di cellulosa da scarti vegetali: comportamento reologico di sue soluzioni e proprietà meccaniche dei corrispondenti filati o tessuti Polimero in soluzione Comportamento reologico filatura correlazione Filato/tessuto Comportamento meccanico TESI DISPONIBILI Impiego di fonti naturali alternative per la produzione/modifica di polimeri •Acetato di cellulosa da scarti vegetali: comportamento reologico di sue soluzioni e proprietà meccaniche dei corrispondenti filati o tessuti filatura Polimero in soluzione Comportamento reologico Filato/tessuto Comportamento meccanico correlazione •KEBABS: Keratin-Based Composite Bioplastics Fonti rinnovabili di cheratina Polimero termoplastico Cheratina estratta dalla lana Materiali compositi con modificata: -idrofilicità -resistenza al fuoco -permeabilità trasformazione Manufatti: -film -fibre … Struttura correlazione Proprietà TESI DISPONIBILI ENVIRONMENTAL STRESS CRACKING sviluppo di metodi di caratterizzazione approccio di meccanica della frattura con la presenza di ambiente attivo meccanismi di danneggiamento fenomeni di diffusione