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