Zeitschrift für angewandten Maschinenbau

Abstrakt

Einfluss von POSS-PVP auf die Veränderung der interlaminaren Bruchzähigkeit von CFRP

Kunal Mishra, Libin K. Babu, Ranji Vaidyanathan

In dieser Studie wird der Einfluss polyedrischer oligomerer Silsesquioxane (POSS) – Polyvinylpyrrolidon (PVP) auf die interlaminare Bruchzähigkeit von kohlenstofffaserverstärkten Verbundwerkstoffen (CFRP) untersucht. Das Basis-Verbundmaterial wird aus mit Novlac-Epoxid getränktem Kohlenstofffaser-Prepreg hergestellt. Glycidylisobutyl-POSS (GI) wird in das CFRP in Belastungen von 1, 3, 5 und 10 Gewichtsprozent bezogen auf das als Kompatibilisator verwendete PVP eingebracht. Die Ergebnisse des Doppelauslegerbalkentests weisen auf eine Steigerung der interlaminaren Bruchzähigkeit um 70 % bei einer GI-POSS-Belastung von 5 Gewichtsprozent im Vergleich zum Basis-Verbundwerkstoff hin. Rasterelektronenmikroskopie zeigt, dass POSS die Haftung zwischen Faser und Harz verbessert, was zum Faserauszug führt. Das Ergebnis der dynamisch-mechanischen Analyse erfasst die Reduzierung des Speichermoduls bei Zugabe von PVP aufgrund des Plastifizierungseffekts. Dennoch erhöht die Einführung von POSS den Speichermodul des GI/PVP-Verbundwerkstoffs. Darüber hinaus wird ein Anstieg der Glasübergangstemperatur mit der Verstärkung von POSS beobachtet. Schlüsselwörter: Interlaminare Bruchzähigkeit; Kohlenstofffaserverstärkte