- Tytuł:
-
Reinforcement of epoxy resin/carbon fiber composites by carboxylated carbon nanotubes: a dynamic mechanical study
Kompozyty żywicy epoksydowej z włóknami węglowymi wzmocnione karboksylowanymi nanorurkami węglowymi: dynamiczne badania mechaniczne - Autorzy:
-
Nazarpour-Fard, H.
Rad-Moghadam, K.
Shirini, F.
Beheshty, M. H.
Asghari, G. H. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/947144.pdf
- Data publikacji:
- 2018
- Wydawca:
- Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Chemii Przemysłowej
- Tematy:
-
carbon fiber
epoxy resin
multiwall carbon nanotube
dynamic mechanical properties
włókno węglowe
żywica epoksydowa
wielościenna nanorurka węglowa
dynamiczne właściwości mechaniczne - Opis:
-
The composites of epoxy resins reinforced with unidirectional carbon fibers were prepared via hot pressing of carbon fiber prepregs. Multiwall carbon nanotubes (MWCNT) derivatives [parent CNTs, low carboxylated CNTs (LCCNTs) and higher carboxylated CNTs (HCCNTs)] were incorporated into the epoxy resin/carbon fiber (E/C) composite. Interestingly, remarkable modifications as consequences of homogeneous dispersion of CNTs in E/C matrix and prevention of void formation within the composite wereachieved by using carboxylated CNTs. The dynamic mechanical analysis (DMA) showe dimproved glass transition temperature (Tg) and storage modulus of the resulting E/C/HCCNT composite. The master curves of storage modulus were constructed for the samples using the Vogel-Fulcher-Tammann (VFT) and Williams-Landel-Ferry (WLF) equations as well as the time-temperature superposition principle (TTS). The apparent activation energies of molecular rearrangements were calculated at different temperatures based on the numerical derivatives and WLF equations. The experimental results indicate that COOH content of CNTs can have a remarkable effect on the ultimate properties and performance of the E/C/CNTs nanocomposites. Based on possessing light weight and good modulus (of 31 GPa and 20.6 GPa at -90 °C and 80 °C, respectively), E/C/HCCNT can be consideredas an interesting composite for structural applications by polymer engineers.
Kompozyty żywicy epoksydowej wzmocnione jednokierunkowo włóknami węglowymi otrzymywano metodą prasowania na gorąco prepregów. Do kompozytów epoksydowo-węglowych (E/C) dodawano wielościenne nanorurki węglowe (MWCNT) oraz ich karboksylowane pochodne, z małą (LCCNT) lub dużą (HCCNT) zawartością grup karboksylowych. Wprowadzenie do osnowy E/C jednorodnej dyspersji nanorurek węglowych (CNT), z uniknięciem tworzenia się pustych przestrzeni umożliwiło znaczną modyfikację właściwości kompozytów. Dynamiczna analiza mechaniczna DMA wykazała zwiększenie wartości temperatury zeszklenia (Tg) oraz modułu zachowawczego kompozytu E/C/HCCNT. Na podstawie równania Vogela-Fulchera-Tammanna (VFT) i Williamsa-Landela-Ferry’ego (WLF) oraz zasady superpozycji temperaturowo-czasowej (TTS) wyznaczono krzywe wiodące modułu zachowawczego. Pozorne energie aktywacji przekształceń molekularnych obliczono dla różnych wartości temperatury z zastosowaniem pochodnych numerycznych i równań WLF. Wyniki badań wskazują, że zawartość grup COOH w nanorurkach węglowych może mieć istotny wpływ na właściwości użytkowe nanokompozytów E/C/CNT. Ze względu na niewielką masę i duże wartości modułu sprężystości (odpowiednio 31 GPa i 20,6 GPa w temp. -90 °C i 80 °C) wytworzone kompozyty mogą być interesującym materiałem do zastosowań konstrukcyjnych. - Źródło:
-
Polimery; 2018, 63, 4; 254-263
0032-2725 - Pojawia się w:
- Polimery
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł