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Influence of Particle Size on Toughening Mechanisms of Layered Silicates in CFRP

DOI zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00005512
URN zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: urn:nbn:de:bvb:703-epub-5512-1

Titelangaben

Hutschreuther, Julia ; Kunz, Raphael ; Breu, Josef ; Altstädt, Volker:
Influence of Particle Size on Toughening Mechanisms of Layered Silicates in CFRP.
In: Materials. Bd. 13 (Mai 2020) Heft 10 . - No. 2396.
ISSN 1996-1944
DOI der Verlagsversion: https://doi.org/10.3390/ma13102396

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Version: Veröffentlichte Version
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Angaben zu Projekten

Projekttitel:
Offizieller Projekttitel
Projekt-ID
SFB 840 - Von partikulären Nanosystemen zur Mesotechnologie
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Projektfinanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Abstract

Carbon-fiber-reinforced epoxies are frequently used for lightweight applications that require high mechanical properties. Still, there is potential regarding the improvement of the interlaminar-fracture toughness. As matrix toughening with nanoparticles is one possibility, in this study two different layered silicates are used to reinforce carbon fiber composites. The first type is a synthetical K-Hectorite (K-Hect) with outstanding lateral extension (6 µm) that has shown high toughening ability in resins in previous work. The other is a commercial montmorillonite (MMT) with a smaller size (400 nm). The aim of this study is to show the influence of the particles on mode I and mode II fracture toughness, especially the influence of particle size. Therefore, double-cantilever-beam tests and end-notched-flexure tests were carried out. Additionally, the fracture mechanisms were investigated via scanning electron microscopy (SEM). It is concluded, that the larger Hectorite particles are beneficial for mode I fracture behavior because of enhanced toughening mechanisms. One the other hand, the mode II energy dissipation rate is increased by the smaller montmorillonite particles due to sufficient interaction with the formation of hackling structures.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Zusätzliche Informationen (öffentlich sichtbar): Special Issue Advances in Fiber-Reinforced Polymer Composites
Keywords: interlaminar-fracture toughness; layered silicate; carbon-fiber-reinforced composite; prepreg
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
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600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 660 Chemische Verfahrenstechnik
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Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Polymere Werkstoffe
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Ehemalige ProfessorInnen
Sprache: Englisch
Titel an der UBT entstanden: Ja
URN: urn:nbn:de:bvb:703-epub-5512-1
Eingestellt am: 17 Mai 2021 08:58
Letzte Änderung: 17 Mai 2021 08:58
URI: https://epub.uni-bayreuth.de/id/eprint/5512

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