Aufbau, mechanische Eigenschaften und Bruchverhalten von unverstärkten, Kurzfaser- und diskontinuierlich langfaserverstärkten Polymeren und Blends: experimentelle Untersuchungen und Aufbau einer Wärmekraftmaschine
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| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI Verl.
1996
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 5]
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| adam_text | Titel: Aufbau, mechanische Eigenschaften und Bruchverhalten von unverstärkten, kurzfaser- und diskontinuie
Autor: Harmia, Tapio
Jahr: 1996
FORTSCHRITTBERICHTE VM Dipl.-Ing. Tapio Harmia, Kaiserslautern Aufbau, mechanische Eigenschaften und Bruchverhalten von unverstärkten, Kurzfaserund diskontinuierlich langfaserverstärkten Polymeren und Blends Reihe 5 : Grund- und Werkstoffe Nr. 444 VM VERLAG
IV Inhaltsverzeichnis 1 . EINLEITUNG 1 1.1 Marksituation kurzfaserverstärkter Thermoplaste und Biends 1 1.2 Offene Fragen zur Struktur und Eigenschaftsbeziehungen dieser Werkstoffe 4 2. STAND DER FORSCHUNG 7 2.1 Thermodynamisch nicht mischbare Polymerblends 7 2.2 Kurzfaser- und diskontinuierlich langfaserverstärkte Polymere und deren Biends 10 2.3 Die Ermüdungrißsausbreitung bei unverstärkten, kurz- und langfaserverstärkten Polymeren und deren Biends 20 2.4 Die Bestimmung, Anwendung und Simulation lokaler Faserorientierung bei Kurzfaserverbunden 24 2.5 Ziele der Arbeit 31 3. WERKSTOFFE, PROBENHERSTELLUNG UND VORBEHANDLUNG 32 3.1 Die Matrix 32 3.2 Die Fasern 34 3.3 Aufbau der Versuchsreihe und Verarbeitung der Probekörper 36 3.3.1 Aufbau der Versuchsreihe 37 3.3.2 Verarbeitung der Probekörper 40 3.4 Vorbehandlung der Proben 41 3.5 Mikrostrukturelle Einzelheiten 43
Inhaltsverzeichnis _V 3.5.1 Unverstärkte Blends 43 3.5.2 Glasfaserverstärkte Blends 44 4. MECHANISCHE UND THERMOMECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 48 4.1 Einfluss von Werkstoffzusammensetzung und Umgebungsbedingungen auf die mechanischen Kennwerte 49 4.1.1 Zugfestigkeit und -modul 49 4.1.2 Schlagzähigkeit und Duktilitätsindex 55 4.2 Ergebnisse der thermomechanischen Untersuchungen 62 4.3 Modellierung der Zugfestigkeit für LGF- und SGF- Verbundwerkstoffe 65 4.4 Zusammenfassung der Ergebnisse der mechanischen und thermomechanischen Untersuchungen 69 5. BRUCHMECHANISCHE EIGENSCHAFTEN UND VERSAGENSMECHANISMEN 72 5.1 Bruchzähigkeit bei statischer Belastung 73 5.2 Ermüdungsrißausbreitung 85 5.2.1 Der Einfluß des Glasfaser- und Polyamidanteiles auf die Ermüdungs- rißausbreitung 85 5.2.2 Der Einfluß des PP-g-MAH-Anteiles auf die Ermüdungsrißausbreitung 89
VI Inhaltsverzeichnis 6. DIE VORHERSAGE DER LOKALEN BRUCHZÄHIGKEIT BEI KURZ- UND LANGGLASFASERVERBUNDEN IM SPRITZGIESSEN 94 6.1 Das Moldflow-Simulationsprogramm 94 6.2 Die Simulations- und Spritzgießparameter 96 6.3 Bestimmung der lokalen Faserorientierungsverteilung aus den Ergebnissen der Simulation und des Spritzgießexperiments 97 6.4 Vergleich der Faserorientierungsergebnisse aus der Simulation und dem Spritzgießexperiment 100 6.5 Die lokale Bruchzähigkeit bei SGF- und LGF-PP im Plattenwerkzeug 102 6.6 Vergleich zwischen berechneter (Vorhersage) und gemessener lokaler Bruchzähigkeit 105 6.7 Ansatz zur Erweiterung des mikrostrukturellen Effizienzkonzeptes für thermodynamisch nicht mischbare Polymerblends 108 7. ZUSAMMENFASSUNG 113 8. ANHANG 117 9. LITERATUR 127
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