Environmental effects on composites durability with regard to fibers, matrix, and interphase:
The proposed work is based on aging experiments on composites and their single constituents (fibers, matrix resins, fiber sizings, and interphases). The effects of the aging temperature and the specific materials used were investigated. Prediction models for strength and lifetime were derived. The f...
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| Format: | Thesis Book |
| Language: | English |
| Published: |
Hamburg
Technische Universität Hamburg, Institut für Kunststoffe und Verbundwerkstoffe
2024
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| Edition: | 1. Auflage |
| Series: | Technisch-wissenschaftliche Schriftenreihe
Band 46 |
| Subjects: | |
| Summary: | The proposed work is based on aging experiments on composites and their single constituents (fibers, matrix resins, fiber sizings, and interphases). The effects of the aging temperature and the specific materials used were investigated. Prediction models for strength and lifetime were derived. The first chapter focuses on the change of the thermo-mechanical material properties of epoxies. It could be demonstrated that plasticization and physical aging co-occur and oppositional affect the major properties epoxy strength and ductility. The second part focuses on the aging effects on GFRP composites and the importance of the fiber and sizing constitution for the lifetime under environmental degradation. Therefore, a novel fiber aging methodology was developed and implemented to manufacture composites with artificially aged fiber/matrix interphases. Die Arbeit basiert auf Alterungsexperimenten an Verbundwerkstoffen und ihren Bestandteilen (Fasern, Matrixharze, Faserschlichten und Grenzphasen). Die Auswirkungen verschiedener Alterungstemperaturen und Materialien wurden untersucht und Vorhersagemodelle für die Festigkeit und Lebensdauer abgeleitet. Das erste Kapitel befasst sich mit der Änderung der thermomechanischen Eigenschaften von Epoxidharzen. Es konnte gezeigt werden, dass Plastifizierung und physikalische Alterung zusammen auftreten und die Festigkeit und Duktilität entgegengesetzt beeinflussen. Der zweite Teil befasst sich mit der Alterung von GFK und der Bedeutung der Faser- und Schlichtebeschaffenheit für die Lebensdauer. Es wurde eine neuartige Methode zur Faseralterung entwickelt und implementiert, um GFK mit gealterten Faser/Matrix-Grenzphasen herzustellen. |
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