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Fibre-Reinforced Nanocomposites for Spacecraft Structures – Manufacturing, Characterisation and Application

Mahrholz, Thorsten und Mosch, Jürgen und Röstermundt, Dirk und Riedel, Ulrich und Herbeck, Lars und Sinapius, Michael (2005) Fibre-Reinforced Nanocomposites for Spacecraft Structures – Manufacturing, Characterisation and Application. In: 2005 European Conference on Spacecraft Structures, Materials & Mechanical Testing, Seiten 1-10. ESA Publications Division, ESTEC. European Conference on Spacecraft Structures 2005, 2005-05-10 - 2005-05-12, Noordwijk, Netherlands. ISBN 92-9092-892-1. ISSN 1609-042X.

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Kurzfassung

The DLR Institute of Composite Structures and Adaptive Systems has found a new and innovative way to compensate the deficits of the well-established injection technique compared to the prepreg technique with regard to material and procedure. The improvement of the composite quality by using nanocomposites was tested with the Single Line Injection technique (SLI), which was developed at the institute. Using a selected nanoparticle system, it was possible to show that the mechanical and thermophysical parameters of a established and aviation-approved, high-performance epoxy resin could be improved. A closer look was taken at an epoxy resin filled with nanosized silicon dioxide that could be provided with high stiffness and strength compared to pure resin. In addition, the resin shrinkage could be considerably reduced and thermal conductivity increased. The nanocomposite remained injectable so that there were no disadvantages in the composite manufacturing procedure with the preferred injection method. Compared to the unfilled reference resin, the density of the nanocomposites was maintained at an almost constant level (the lightweight construction aspect remained valid). These results could be transferred to fibre composite structures (GF/SiO2/epoxy matrix) that were made with the SLI technique. Particularly the significant increase of the Young’s modulus and its high linearity in the stress-strain diagram led to reduction of the inter-fibre fractures and improvement of the overall material performance in comparison to unfilled fibre composite (greater damage tolerance). The improved material properties of the fibre-reinforced nanocomposites (higher load-carrying capacity of the laminate, decrease in safety factors, reduction of the structural weight) as well as the cost-efficient manufacture of composites using the LRI technique make this new class of materials particularly interesting for use in space travel described by some examples in this paper.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/50301/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Paper, Poster)
Titel:Fibre-Reinforced Nanocomposites for Spacecraft Structures – Manufacturing, Characterisation and Application
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Mahrholz, ThorstenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mosch, JürgenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Röstermundt, DirkNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Riedel, UlrichNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Herbeck, LarsNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sinapius, MichaelNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:10 Mai 2005
Erschienen in:2005 European Conference on Spacecraft Structures, Materials & Mechanical Testing
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Seitenbereich:Seiten 1-10
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
ESA/ESTEC, NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:ESA Publications Division, ESTEC
Name der Reihe:ESA SP-581, August 2005
ISSN:1609-042X
ISBN:92-9092-892-1
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Nanoparticles, Nanocomposites, Silicon dioxide, RTM, LRI, Fibre Reinforced Polymers (FRP), Epoxy resin
Veranstaltungstitel:European Conference on Spacecraft Structures 2005
Veranstaltungsort:Noordwijk, Netherlands
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:10 Mai 2005
Veranstaltungsende:12 Mai 2005
Veranstalter :ESA/ESTEC
HGF - Forschungsbereich:Verkehr und Weltraum (alt)
HGF - Programm:Weltraum (alt)
HGF - Programmthema:W - keine Zuordnung
DLR - Schwerpunkt:Weltraum
DLR - Forschungsgebiet:W - keine Zuordnung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):W - 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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