Beitrag zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften z-Pin-verstärkter Faser-Kunststoff-Verbundlaminate:
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Aachen
Shaker
2015
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
2 BEEINFLUSSUNG DER EIGENSCHAFTEN VON FKV-MATERIALIEN 5
2.1 BEEINFLUSSUNG DURCH VERAENDERUNG DER MATRIXEIGENSCHAFTEN 5
2.2 BEEINFLUSSUNG DURCH VERAENDERUNG DER FASERARCHITEKTUR 7
2.3 CHARAKTERISIERUNG DES Z-PIN-VERFAHRENS 8
2.3.1 FERTIGUNGSTECHNOLOGIE 9
2.3.2 MIKROSTRUKTURCLLE VERAENDERUNGEN 12
2.3.3 EIGENSCHAFTEN Z-PIN-VERSTAERKTER FASERVERBUNDKUNSTSTOFFE 19
2.3.4 FEUCHTE- UND TEMPERATUREINFLUSS 30
2.4 VERBUNDOPTINIIERUNG DURCH GRENZFLAECHENBEEINFLUSSUNG 35
2.4.1 FASER/MATRIX-GRENZFLAECHE 35
2.4.2 ENTSCHEIDENDE BINDUNGSKRAEFTE 37
2.4.3 BENETZBARKEIT 39
2.4.4 DEGRADATION IM GRENZFLAECHENBEREICH 41
2.4.5 ANSAETZE ZUR VERBESSERUNG DER VERBUNDEIGENSCHAFTEN 43
3 PROBLEMSTELLUNG UND ZIELE 47
4 MATERIALIEN UND TESTMETHODEN 53
4.1 CHARAKTERISIERUNG DER VERWENDETEN MATERIALIEN 53
4.1.1 PREPREGNIATERIAL 53
4.1.2 Z-PIN-VERSTAERKUNG 54
4.1.3 ANGEWENDETE OBERFLAECHENBEHANDLUNGEN 58
4.2 EXPERIMENTELLE METHODEN 60
4.2.1 UNTERSUCHUNGEN MITTELS RASTERELEKTRONENMIKROSKOP 60
4.2.2 UNTERSUCHUNGEN MITTELS ROENTGENPHOTOELEKTRONENSPEKTROSKOPIE 61
4.2.3 UNTERSUCHUNGEN ZUR BENETZBARKEIT DER Z-PIN-OBERFLAECHE DURCH
INDIREKTE
KONTAKTWINKELBESTIMMUNG 62
4.2.4 ERMITTLUNG DER PIN-PULLOUT-EIGENSCHAFTEN 64
4.2.5 BESTIMMUNG DER BRUCHMECHANISCHEN EIGENSCHAFTEN UNTER MODE I -BE
ANSPRUCHUNG 67
I
HTTP://D-NB.INFO/1072842440
INHALTSVERZEICHNIS
4.2.6 ERMITTLUNG DER BIEGEEIGENSCHAFTEN 70
5 DARSTELLUNG UND AUSWERTUNG DER ERMITTELTEN ERGEBNISSE 75
5.1 RASTERELEKTRONENMIKROSKOPISCHE UNTERSUCHUNGEN DER Z-PIN-OBERFLAECHE
75
5.1.1 OBERFLAECHENTOPOGRAPHIE UNBEHANDELTER Z-PINS 75
5.1.2 OBERFLAECHENSTRUKTUR DER Z-PINS NACH TIEFTEMPERATURBEHANDLUNG .
76
5.1.3 OBERFLAECHENSTRUKTUR DER Z-PINS NACH PLASMABEHANDLUNG 77
5.2 PHOTOELCKTRONENSPEKTROSKOPIE (XPS) 78
5.2.1 UNBEHANDELTE Z-PINS 78
5.2.2 TIEFTEMPERATUR-OBERFLAECHENBEHANDLUNG 82
5.2.3 PLASMABEHANDLUNG 83
5.3 KONTAKTWINKCL UND OBERFLAECHENENERGIEN 86
5.4 PIN-PULLOUT-EIGENSCHAFTEN 87
5.5 MODE I DCB-UNTERSUCHUNGEN 90
5.6 ERGEBNISSE DER UNTERSUCHUNGEN DER BIEGEPROBEN 94
5.6.1 DICKENAENDERUNG AUFGRUND DES Z-PINNINGS 94
5.6.2 QUELLVERHALTEN DER PROBENKOERPER UNTER EINLAGERUNGSBEDINGUNGEN .
96
5.6.3 RESULTIERENDE FEUCHTIGKEITSAUFNAHME 97
5.6.4 BIEGEFESTIGKEIT UND E-MODUL UNVERPINNTER UND Z-PIN-VERSTAERKTER UD-
LAMINATE 101
5.6.5 BIEGEFESTIGKEIT IN ABHAENGIGKEIT VON DEN EINLAGERUNGSBEDINGUNGEN .
. . 105
5.6.6 BIEGC-E-MODUL IN ABHAENGIGKEIT VON DER EINLAGERUNG IN KUENSTLICHEM '
SEE WASSER 107
5.6.7 BRUCHVERHALTEN UNVERPINNTER UND VERPINNTCR UD-LAMINATE 110
6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 115
6.1 ZUSAMMENFASSUNG 115
6.2 AUSBLICK 119
LITERATURVERZEICHNIS 121
II |
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