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Faserverstärkte Nanocomposites: Herstellung, Struktur und Eigenschaften

Mahrholz, Thorsten und Herbeck, Lars und Mosch, Jürgen und Riedel, Ulrich (2004) Faserverstärkte Nanocomposites: Herstellung, Struktur und Eigenschaften. In: Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt, III, DGLR-JT2004-040. Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2004, 2004-09-20 - 2004-09-23, Dresden, Germany. ISSN 0700-4083.

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Kurzfassung

Am DLR Institut für Strukturmechanik wurde ein neuer innovativer Weg gewählt, die bisherigen werkstofflichen und verfahrenstechnischen Defizite der bereits gut etablierten Injektionstechnologie gegenüber der Prepreg-Technik zu kompensieren. Mit der im Institut entwickelten Single-Line-Injection-Technik (SLI) wird die Optimierung der Verbundqualitäten durch die Verwendung von Nanocomposites vorgestellt. Es wird anhand eines ausgewählten Nanopartikelsystems gezeigt, dass die mechanischen und thermischen Leistungsparameter eines erprobten Hochleistungsepoxidharzes gezielt verbessert werden können und dieses bereits bei verhältnismäßig geringen Füllstoffgehalten. Näher betrachtet wird ein mit nanoskaligem Siliziumdioxid gefülltes Epoxidharz, welches mit hohen Steifigkeiten und Festigkeiten im Vergleich zum Reinharz ausgestattet werden kann. Voraus-setzung ist eine effiziente Dispergiertechnologie, da nur eine sehr homogene Partikelverteilung im Harz zu besten Kennwerten führt. Für den untersuchten Füllstoffbereich (≤ 25 Gew.% SiO2) ändert sich die Anfangsviskosität, die Topfzeit und die Dichte des nanomodifizierten Epoxidharzes (Nanocomposite) im Vergleich zum Referenzharz nur gering bzw. ist verfahrenstechnisch tolerabel. Folglich bleibt die Injektionsfähigkeit erhalten und ebenso wird die Leichtbauweise unterstützt. Des weiteren werden erste Ergebnisse von fa-serverstärkten Verbunden (GFK) vorgestellt, die mit nanoskaligem Si02-Partikeln gefüllt sind und mittels SLI-Technologie gefertigt wurden. Insbesondere die signifikante Zunahme des Zugmoduls und dessen große Linearität im Spannungs-Dehnungs-Diagramm führt zur Reduktion von Zwischenfaserbrüchen und zur Verbesserung der allgemeinen Werkstoff-Performance im Vergleich zum ungefüllten Faserverbund. Der größere schädigungsfreie Bereich – gemessen unter statischen Bedingungen – dürfte auch zu einem verbesserten Verbundverhalten unter dynamischen Wechsellasten führen (höhere Dauerbetriebsfestigkeit). Somit eröffnen die neuartigen Faserverbunde die Erschließung neuer Anwendungsfelder und erhöhen das Einsatzpotential der SLI-Technologie.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/50299/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag, Paper)
Titel:Faserverstärkte Nanocomposites: Herstellung, Struktur und Eigenschaften
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Mahrholz, ThorstenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Herbeck, LarsNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mosch, JürgenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Riedel, UlrichNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:20 September 2004
Erschienen in:Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Band:III
Seitenbereich:DGLR-JT2004-040
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
DGLR, NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Name der Reihe:DGLR Jahrbuch 2004
ISSN:0700-4083
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Nanocomposite, Nanopartikel, Siliziumdioxid, Epoxidharz, Faserverbund
Veranstaltungstitel:Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2004
Veranstaltungsort:Dresden, Germany
Veranstaltungsart:nationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:20 September 2004
Veranstaltungsende:23 September 2004
Veranstalter :DGLR
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:keine Zuordnung
HGF - Programmthema:keine Zuordnung
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L - keine Zuordnung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - keine Zuordnung (alt)
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik > Faserverbundtechnologie
Hinterlegt von: Mahrholz, Dr.rer.nat. Thorsten
Hinterlegt am:30 Jul 2007
Letzte Änderung:24 Apr 2024 19:13

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