Hyperbolic subdiffusive impedance

We use the hyperbolic subdiffusion equation with fractional time derivatives (the generalized Cattaneo equation) to study the transport process of electrolytes in media where subdiffusion occurs. In this model the flux is delayed in a non-zero time with respect to the concentration gradient. In particular, we obtain the formula of electrochemical subdiffusive impedance of a spatially limited sample in the limit of large and of small pulsation of the electric field. The boundary condition at the external wall of the sample are taken in the general form as a linear combination of subdiffusive flux and concentration of the transported particles. We also discuss the influence of the equation parameters (the subdiffusion parameter and the delay time) on the Nyquist impedance plots.Comment: 10 pages, 5 figure

Assessment of processing and thermal properties of metal powder-filled hybrid moulded products

Intensywne poszukiwania kompozytów polimerowych wynikają z możliwości uzyskania nowych materiałów o potencjalnie lepszych właściwościach. Szczególna uwaga jest skupiona na poprawie właściwości przetwórczych i cieplnych, które stanowią zasadnicze kryterium wyboru tworzywa i rodzaju napełniacza. Podczas użytkowania wytworów z tworzyw polimerowych, wraz ze wzrostem temperatury zmieniają się znacznie właściwości fizyczne, a zwłaszcza mechaniczne, w skrajnych przypadkach może nastąpić przemiana stanu skupienia tworzywa. W pracy przedstawiono wyniki badań podstawowych właściwości przetwórczych i cieplnych tj. masowego wskaźnika szybkości płynięcia, temperatury ugięcia pod obciążeniem oraz temperatury mięknienia hybrydowych wyprasek wtryskowych otrzymanych przy niezmiennych parametrach przetwórczych. Napełniaczem wprowadzonym były proszki pięciu metali: aluminium, cynku, cyny, żelaza i miedzi o udziale masowym od 2,5% do 15% w stosunku do osnowy, jakim był polipropylen. Na podstawie wyników badań sporządzono stosowne zależności od zawartości masowej różnych rodzajów proszkowego napełniacza metalicznego.The extensive research on polymer composites is motivated by the fact that it can result in obtaining new materials with enhanced properties. This research focuses primarily on improving processing and thermal properties which constitute the essential criterion for selecting the material and the type of filler. During the use of products made of polymeric materials, the physical and especially mechanical properties change significantly with the change of temperature and, in extreme cases, the physical state of material may be changed. The paper presents the results from basic research of processing and thermal properties, i.e. melt flow rate, temperature of deflection under load and the softening temperature of hybrid injection mouldings, obtained with constant processing parameters. We used five metal powder fillers: aluminum, zinc, tin, iron and copper powders, with their contents ranging from 2.5 to 15% in relation to the polypropylene matrix. Based on the results of research, the appropriate dependencies of different types of powder metal fillers on the mass content were prepared

Mechanical properties of polylactide modified in the cellular extrusion process

W artykule przedstawiono analizę wybranych cech wytrzymałościowych polilaktydu modyfikowanego chemicznymi środkami porujacymi. Proces modyfikacji przeprowadzono w procesie wytłaczania przy zastosowaniu linii technologicznej wyposażonej w wytłaczarkę dwuślimakową. Wykorzystane środki porujące to granulaty z grupy Expancel, Hydrocerol, LyCell oraz soda w postaci proszku. Zawartość masowa substancji aktywnych zmieniana była w zakresie od 0,5% do 5%. Wykonano ocenę zmian właściwości wytrzymałościowych, to jest modułu Younga, wytrzymałości na rozciąganie, naprężenia zrywającego oraz wydłużenia przy zerwaniu, w zależności od udziału masowego oraz rodzaju środka porującego. Wartości modułu sprężystości wzdłużnej próbek modyfikowanych środkami porującymi zazwyczaj była mniejsza niż dla czystego polilaktydu oraz zmniejszała się wraz ze wzrostem zawartości środka porującego. Wartość wytrzymałości na rozciąganie ulegała zmniejszaniu wraz ze zwiększaniem udziału masowego wszystkich badanych środków porujących.The article presents an analysis of selected strength characteristics of polylactide modified with five different blowing agents. The modification was performed in an extrusion process on a twin-screw extruder by adding granulates containing chemical active substances. The granulates and active substances which were used are Expancel, Hydrocerol, LyCell and soda. The mass content of the active substances was varied between 0.5 % and 5 %. Changes were made to properties such as Young’s modulus, tensile strength, stress at break and elongation at break, depending on the mass fraction and the type of blowing agent. Values of the elastic modulus of the modified samples with the blowing agents were usually less than for pure polylactide and decreased with the increase of then content of the blowing agent, an exception was soda. The value of tensile strength was reduced as the contribution by weight of all tested blowing agents increased

The comparison analysis of bonded joints strength making by epoxy adhesives

W niniejszej pracy przedstawiono wybrane zagadnienia związane z wpływem rodzaju kompozycji klejowej (kleju) na wytrzymałość połączeń klejowych blach ze stali nierdzewnej. Kompozycje klejowe przygotowano z wykorzystaniem dwóch rodzajów żywic epoksydowych: Epidian 57 oraz Epidian 53 oraz trzech rodzajów utwardzaczy: PAC, Z-1 oraz PF. Zastosowano różne udziały masowe tych utwardzaczy, wybierając z zakresu proponowanych przez producentów. Zauważono, że rodzaj kompozycji klejowej wpływa na wytrzymałość połączeń klejowych badanych materiałów. Zauważono także, że w zależności od rodzaju żywicy epoksydowej obserwowany jest różny wpływ rodzaju utwardzacza na siłę niszczącą połączenia klejowe oraz na wydłużenie spoiny klejowej. Na podstawie analizy wyników badań zauważono, że klej, który zawierał utwardzacz PAC był bardziej elastyczny niż ten przygotowany z utwardzaczem Z-1, natomiast klej wymieszany z utwardzaczem PF przyjmował pośrednie wartości.This article presents the selected issues related to the influence of the type of adhesive composition (adhesive) for adhesive joints strength of stainless steel sheets. Adhesive compositions prepared using two types of epoxy resins: 57 Epidian, 53 Epidian and three types of hardeners: PAC, Z-1 and PF. Differing mass shares these hardeners, by selecting from the scope proposed by the producers were used. It was noted that the type of adhesive composition affects the adhesive joints strength of tested materials. It was noted also that depending on the type of epoxy resin is observed different effect of hardener on the failure force of adhesive joints and the adhesive layer elongation. On the basis of an analysis of the results, it was noted that the adhesive that contain PAC hardener was more flexible than the one prepared with Z-1 hardener, while the adhesive mixed with PF hardener receive indirect values

The effect of adding blowing agents on the properties of polylactide

Powszechnie stosowaną operacją w przetwórstwie tworzyw polimerowych jest proces modyfikacji ich właściwości przetwórczych i użytkowych. Obserwowany obecnie postęp w tej dziedzinie wiąże się z wprowadzaniem nowych sposobów modyfikowania tworzyw, polegających często na zamianie struktury jednorodnej na porowatą. Uzyskana w taki sposób mniejsza gęstość materiału skutkuje jego odmiennymi właściwościami przetwórczymi i użytkowymi. W niniejszej pracy scharakteryzowano proces porowania oraz wybrane właściwości użytkowe tworzyw biodegradowalnych termoplastycznych. Określano temperaturę mięknienia wg Vicata, udarność oraz gęstość normalną próbek polilaktydu (PLA) wykonanych metodą wtryskiwania z jednoczesnym porowaniem poroforami o udziale masowym od 0,5 - 3% w stosunku do osnowy. Na podstawie wyników badań sporządzono stosowne zależności od zawartości masowej różnych rodzajów środków pomocniczych.One of commonly applied practices in polymer processing is modifying their processing and performance properties. The currently observed progress in this area involves the introduction of new ways of modifying the materials, which often depends on changing the homogeneous structure into a porous one. The lower density of a material obtained in such a way results in its different processing and performance characteristics. The paper describes the process of porous and selected functional properties of biodegradable thermoplastic polymers. Vicat’s softening temperature was determined, as well as toughness and normal density of polylactide samples (PLA) produced by injection molding, with simultaneous foaming with porophores with the mass index from 0.5 to 3% in relation to the matrix. On the basis of the test results we determined appropriate dependencies on the mass content of different types of powder agents

The viscoelastic properties of low density polyethylene determined during compression

Statyczna próba ściskania, obok statycznej próby rozciągania jest jedną z podstawowych prób stosowanych do określenia właściwości mechanicznych materiałów. Właściwości wytrzymałościowe tworzyw termoplastycznych zależą od wielu czynników: sił wiązań chemicznych, sił oddziaływań międzycząsteczkowych, prędkości obciążania, czasu działania obciążenia, właściwości lepkosprężystych itp. Wyniki badań wytrzymałości na ściskanie są szczególnie ważne podczas doboru tworzywa na elementy konstrukcyjne maszyn i do zastosowań w budownictwie, gdzie współpracują one z materiałami o odmiennych często właściwościach. W pracy przedstawiono wyniki badań powrotu poodkształceniowego po ściskaniu próbek z polietylenu małej gęstości (PE-LD) otrzymanych w procesie wytłaczania konwencjonalnego i autotermicznego przy różnych prędkościach obrotowych ślimaka. W pracy przedstawiono wyniki pomiarów podstawowych wielkości występujących podczas próby ściskania tworzyw termoplastycznych tj. bezwzględne skrócenie próbki (ΔL); natychmiastowy powrót poodkształceniowy (σ); opóźniony powrót poodkształceniowy (λ) oraz odkształcenie ściskające (ε). Zaprezentowano zależność zmiany długości odcinka pomiarowego (h2) kształtki od czasu po usunięciu z maszyny wytrzymałościowej. Artykuł zakończono stosownymi wnioskami.The static compression test, in addition to the static tensile test, is one of the basic tests used to determine the mechanical properties of materials. The strength properties of thermoplastics depend on many factors: chemical bonding forces, intermolecular forces, the speed of loading, the time of loading effect, viscoelastic properties, etc. The results of the compressive strength are especially important for the selection of materials for construction elements of machines and for the use in construction industry, where they cooperate with materials which often have different properties. The work presents the results oftesting elastic recovery during the compression of samples from low-density polyethylene (PE-LD), obtained in the conventional and autothermal extrusion process and with different rotational speeds of the screw. The work presents the results of basic measurements of parameters occurring during the compression test of thermoplastics, i.e. free absolute strain (ΔL); immediate elastic recovery (σ); delayed elastic recovery (λ) and complete elastic recovery (ε). The dependence of change in the length of the measuring section (h2) of the moulder from the time after removal from the testing machine was presented. The paper was concluded with appropriate conclusions

Models of economic development in municipalities with natura 2000 areas

Rozwój działalności gospodarczej w gminach z obszarami Natura 2000 natrafia na wiele barier. Istnieje opinia, że objęcie ochroną wartości przyrodniczych wyklucza lokalny rozwój gospodarczy lub wyraźnie go ogranicza. Ograniczenie to może mieć charakter ilościowy (osłabienie tempa rozwoju), jak i jakościowy (redukcja możliwych ścieżek rozwoju). Tymczasem, często nie dostrzega się nowych możliwości, które mogą być – pod pewnymi warunkami – wykorzystane w celu rozwijania działalności gospodarczej. Aby jednak tak się stało, konieczne jest przekroczenie barier kompetencyjnych, blokujących skuteczne planowanie i wspomaganie procesów rozwoju lokalnego. Istotnym wsparciem mogą być metody długookresowego i kompleksowego planowania, zawierające modele rozwoju łączącego wartości przyrodnicze z ekonomicznymi. Celem niniejszej pracy jest przedstawienie metodologii tworzenia modeli rozwoju gospodarczego w gminach z obszarami Natura 2000 oraz przykładowego modelu, opracowanego dla sekcji A Polskiej Klasyfikacji Działalności – rolnictwo, leśnictwo, łowiectwo, rybactwo.Economic activity in the municipalities with Natura 2000 areas encounters a number of barriers. In many cases, it is claimed, that the presence of Natura 2000 sites restricts local economic development. This limitation can be quantitative (weakening momentum of development) as well as qualitative (reduction of possible pathways). Meanwhile, in many cases, local stakeholders do not see new opportunities, that can be – under certain conditions – used by the economy. However, in order for this to happen it is necessary to exceed the terms of barriers blocking effective planning and support processes of local development. An important contribution can be in this respect, the methods of long-term and comprehensive planning, including the development of models linking the natural values with economic growth. The purpose of this article is to present a methodology for creation of models of economic development in the municipalities with Natura 2000 areas. Furthermore, we would like to provide a sample model developed for section A of the Polish Classification of Activities (PKD) – agriculture, forestry, hunting, fisheries

The impact of selected technological and material parameters on the strength of adhesive steel sheets joints

The following paper analyses selected problems regarding the impact of technological parameters and the type of adherend material on the strength of adhesive-bonded steel sheet joints. The subject of the test was a single-lap adhesive joint of S235JR steel sheet. Joints were formed on two types of substrates: with or without corrosion products on the surface. The surface of steel sheet adherends was pre-treated with three cleaning solutions: acetone, Wiko industrial degreasing agent and Cortanin F anti-corrosion agent, depending on the state of the surface. Adhesive joints were formed with Epidian 53/ET/100:15 epoxy adhesive. The formed joints were subjected to one of three ageing variants: 14 days, two months and 3 months, which were followed by destructive testing to determine the shear strength of joints. The analysis of results obtained in the tests indicates that the strength performance of adhesive joints of corrosion-free adherends was characterised by higher values than in corroded steel sheets, regardless of ageing time

Human skin properties determined by mechanical tests and Raman spectroscopy

Celem przeprowadzonych badań było porównanie charakterystyk otrzymanych: w testach wytrzymałościowych i z pomiarów spektroskopowych. W pracy wyznaczono podstawowe parametry mechaniczne skóry, które są zdeterminowane ułożeniem włókien kolagenowych. Następnie zarejestrowano widma ramanowskie badanej tkanki, zidentyfikowano pasma charakterystyczne dla białka kolagenowego. Na podstawie analizy uzyskanych wyników, dla kolejnych etapów rozciągnięcia skóry, zaobserwowano między innymi różnice w położeniu maksimum pasma amidu I (1658cm-1) w zależności od kierunku rozciągania próbki. Porównanie, w obu metodach charakterystycznych zakresów, zachodzących zmian wykazało możliwość stosowania Spektroskopii Ramana w celu wyznaczenia kierunku ułożenia włókien kolagenowych w trakcie rozciągania co jest istotne z punktu widzenia przeszczepów skóry.The aim of the investigations was to compare the characteristics obtained from strength tests and spectroscopic measurements. The basic skin parameters dependent on the arrangement of collagen fibres were determined. Then Raman spectra of the investigated tissue were recorded and bands characteristic of collagen protein were identified. An analysis of the results for the successive stages of skin stretching showed, among other things, differences in the location of the amid I band maximum (1658cm-1) depending on the direction of specimen stretching. A comparison of the characteristic ranges of change determined by the two methods showed that Raman spectroscopy can be used to ascertain the orientation of collagen fibres in the course of stretching, which information is essential for skin transplantation