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Neue faserverstärkte Hochleistungsnanocomposite: Herstellung, Struktur und Eigenschaften

Mahrholz, Thorsten and Riedel, Ulrich and Herbeck, Lars (2006) Neue faserverstärkte Hochleistungsnanocomposite: Herstellung, Struktur und Eigenschaften. In: Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt, III, DGLR-JT2006-144. Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2006, 2006-11-06 - 2006-11-09, Braunschweig, Germany. ISSN 0700-4083

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Abstract

Mit der im DLR entwickelten Single-Line-Injection-Technik (SLI) wurde die werkstoffliche Optimierung von Faserverbunden durch die Verwendung von Nanocompositen überprüft. Anhand eines ausgewählten Nanopartikelsystems konnte gezeigt werden, dass die mechanischen und thermischen Leistungsparameter eines erprobten Hochleistungsepoxidharzes gezielt verbessert werden können. Näher betrachtet wurde ein mit nanoskaligem Si-liziumdioxid gefülltes Epoxidharz, welches gleichzeitig mit hoher Steifigkeit, Festigkeit und Zähigkeit (K1C, G1C) im Vergleich zum Reinharz ausgestattet werden konnte (Steifigkeit/Zähigkeits-Paradoxon gelöst). Des Weiteren ließen sich der Harzschwund und die Wärmeausdehnung (CTE) wesentlich reduzieren und die Wärmeleitfähigkeit erhöhen. Die Injektionsfähigkeit der Nanocomposite blieb erhalten und auch die Dichte der so modifizierten Harze wurde nur unwesentlich erhöht (Leichtbauprinzip erfüllt). Die Ergebnisse ließen sich sehr gut auf Faserverbunde (GFK) übertragen, die mittels SLI-Technologie gefertigt wurden. Insbesondere die signifikante Zunahme des Zugmoduls und dessen große Linearität im Spannungs-Dehnungs-Diagramm führten zur Reduktion von Zwischenfaserbrüchen und zur Verbesserung der allgemeinen Werkstoffperformance (größere Schadenstoleranz) im Vergleich zum ungefüllten Faserverbund. Die verbesserten Werkstoffeigenschaften der faserverstärkten Nanocomposite sowie die kosteneffiziente Verbundfertigung mittels LRI-Technologie machen diese neue Werkstoffklasse für den Luft- und Raumfahrtbereich interessant.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/50304/
Document Type:Conference or Workshop Item (Speech, Paper)
Title:Neue faserverstärkte Hochleistungsnanocomposite: Herstellung, Struktur und Eigenschaften
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Mahrholz, ThorstenUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Riedel, UlrichUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Herbeck, LarsUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Date:6 November 2006
Journal or Publication Title:Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Volume:III
Page Range:DGLR-JT2006-144
Editors:
EditorsEmail
DGLR, UNSPECIFIED
Series Name:DGLR Jahrbuch 2006
ISSN:0700-4083
Status:Published
Keywords:Nanocomposite, Nanopartikel, Dispersion, Siliziumdioxid, Epoxidharz, Faserverbund
Event Title:Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2006
Event Location:Braunschweig, Germany
Event Type:national Conference
Event Dates:2006-11-06 - 2006-11-09
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport (old)
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:other
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L - no assignment
DLR - Research theme (Project):L - no assignment (old)
Location: Braunschweig
Institutes and Institutions:Institute of Composite Structures and Adaptive Systems > Composite Technology
Deposited By: Mahrholz, Dr.rer.nat. Thorsten
Deposited On:30 Jul 2007
Last Modified:27 Apr 2009 14:08

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