Wstępne badania zmian właściwości mechanicznych kompozytu polimer-grafen z wykorzystaniem cyfrowej korelacji obrazu

W pracy podjęto problem możliwości wykorzystania cyfrowej korelacji obrazu do oceny zmian właściwości mechanicznych kompozytu polimerowego z dodatkiem grafenu (1% wag) w postaci płatków. Próbki do próby jednoosiowego rozciągania zostały wytworzone w procesie selektywnego spajania laserowego z cząstek proszku poliamidu i grafenu wielopłatkowego. W przeprowadzonych testach przy wykorzystaniu systemu trójkamerowego rejestrowano zmienny rozkład odkształceń w heterogonicznym materiale kompozytu PA-G. Opracowane w procesie ewaluacji mapy – w szczególności odkształceń stycznych pozwoliły sformułować wnioski odnośnie wpływu obciążenia osiowego na zachowanie PA-G w czasie w obszarze polimerowej osnowy, aglomeratów grafenowych i ich interfejsu. Przeprowadzone badania pokazały, że technika cyfrowej korelacji obrazu stanowi doskonałe uzupełnienie tradycyjnych testów mechanicznych przy określaniu właściwości nowych kompozytów heterogenicznych, a w szczególności kompozytu poliamid-grafen. Obserwacja w trybie rzeczywistym zmian w mapie materiału umożliwia przeprowadzenie szczegółowych analiz złożonych aspektów mikromechanicznych.

---

The problem of the possibility of using digital image correlation to assess changes in the mechanical properties of a polymer composite with the addition of graphene (1% by weight) in the form of flakes was taken up in the paper. Samples for uniaxial tensile testing were produced by selective laser sintering from polyamide powder particles and multi-flake graphene. In the tests carried out using the three-camera system, a variable strain distribution was recorded in the heterogenic PA-G composite material. Maps developed in the evaluation process – in particular, tangential deformations – allowed to conclude the impact of axial load on PA-G behaviour in time in the area of the polymer matrix, graphene agglomerates, and their interfaces. The research showed that the digital image correlation technique is a perfect complement to traditional mechanical tests when determining the properties of new heterogeneous composites, in particular, polyamide-graphene composite. Real-time observation of changes in the material map allows for a detailed analyzes of complex micromechanical aspects.