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Effects of Al(OH)O nanoparticle agglomerate size in epoxy resin on tension, bending and fracture properties

Jux, Maximilian und Finke, Benedikt und Schilde, Carsten und Mahrholz, Thorsten und Sinapius, Michael und Kwade, Arno (2017) Effects of Al(OH)O nanoparticle agglomerate size in epoxy resin on tension, bending and fracture properties. Journal of Nanoparticle Research, 19 (4), Seite 139. Springer. doi: 10.1007/s11051-017-3831-9. ISSN 1388-0764.

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Offizielle URL: http://dx.doi.org/10.1007/s11051-017-3831-9

Kurzfassung

Several epoxy Al(OH)O (boehmite) dispersions in an epoxy resin are produced in a kneader to study the mecha-nistic correlation between the nanoparticle size and mechanical properties of the prepared nanocomposites. The agglomerate size is set by a targeted variation in solid content and temperature during dispersion, resulting in a different level of stress intensity and thus a different final agglomerate size during the process. The suspension viscosity was used for the estimation of stress energy in laminar shear flow. Agglomerate size measurements are executed via dynamic light scattering to ensure the quality of the produced dispersions. Furthermore, various nanocomposite samples are prepared for three point bending, tension and fracture toughness tests. The screening of the size effect is executed with at least seven samples per agglomerate size and test method. The variation of solid content is found to be a reliable method to adjust the agglomerate size between 138-354 nm during dispersion. The size effect on the Young’s modulus and the critical stress intensity is only marginal. Nevertheless there is a statistically relevant trend showing a linear increase with a decrease in agglomerate size. In contrast, the size effect is more dominant to the sample’s strain and stress at failure. Unlike micro-scaled agglomerates or particles, which lead to embrittlement of the composite material, nano-scaled agglomerates or particles cause the composite elongation to be nearly of the same level as the base material. The observed effect is valid for agglomerate sizes between 138-354 nm and a particle mass fraction of 10 wt-%.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/111931/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Effects of Al(OH)O nanoparticle agglomerate size in epoxy resin on tension, bending and fracture properties
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Jux, MaximilianMaximilian.Jux (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-0175-2875NICHT SPEZIFIZIERT
Finke, Benediktb.finke (at) tu-bs.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schilde, Carstenc.schilde (at) tu-bs.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mahrholz, ThorstenThorsten.Mahrholz (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1488-0910NICHT SPEZIFIZIERT
Sinapius, Michaeltu braunschweig / dlr braunschweigNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kwade, Arnoipat, tu braunschweigNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:April 2017
Erschienen in:Journal of Nanoparticle Research
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:19
DOI:10.1007/s11051-017-3831-9
Seitenbereich:Seite 139
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Roco, Mihail C.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pinna, NicolaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Springer
Name der Reihe:Springer Materialwissenschaften
ISSN:1388-0764
Status:veröffentlicht
Stichwörter:boehmite, nanoparticles, epoxy resin, dispersing, viscosity, fracture toughness
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:keine Zuordnung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R - keine Zuordnung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - keine Zuordnung
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik > Multifunktionswerkstoffe
Hinterlegt von: Jux, Maximilian
Hinterlegt am:05 Mai 2017 14:52
Letzte Änderung:21 Nov 2023 13:54

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