Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science 13/2010

01.07.2010

Enhancing mechanical and fracture properties of sandwich composites using nanoparticle reinforcement

verfasst von: Justin K. Stewart, Hassan Mahfuz, Leif A. Carlsson

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 13/2010

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Polyurethane (PU) foam is reinforced with SiC nanoparticles to develop core materials for sandwich composites. Isocyanate component (Part A) of PU foam was dispersed with SiC nanoparticles, and then mixed with polyol (Part B) to manufacture nanophased core materials. Nanoparticle reinforcement varied from 0.1 to 2.0 wt% of the total polymer. Both pristine and silane functionalized SiC nanoparticles were used in the investigation. Nanophased foams were tested in compression and flexure to determine the mechanical properties. Fracture toughnesses K IC and G IC were determined using the SENB test. Sandwich panels were fabricated and tested for face-core debond fracture toughness using the tilted sandwich debond test. The study has revealed that reinforcement of the foam by pristine nanoparticles substantially enhances mechanical properties but degrades fracture toughness. This loss in fracture toughness, however, may be recovered with the use of functionalized nanoparticles. Small concentrations (0.1–0.2 wt%) of functionalized nanoparticles provided large improvement in debond fracture toughness of sandwich specimens.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Mahfuz H, Rangari V, Islam M, Jeelani S (2004) Composites A 35(4):453CrossRef Mahfuz H, Rangari V, Islam M, Jeelani S (2004) Composites A 35(4):453CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Mahfuz H, Islam M, Rangari V, Saha M, Jeelani S (2004) Composites B 35:543CrossRef Mahfuz H, Islam M, Rangari V, Saha M, Jeelani S (2004) Composites B 35:543CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Hosur MV, Mohammed AA, Zainuddin S, Jeelani S (2008) Mater Sci Eng A 498:100CrossRef Hosur MV, Mohammed AA, Zainuddin S, Jeelani S (2008) Mater Sci Eng A 498:100CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Mohammed AA, Hoosur MV, Jeelani S (2006) Cellular Polym 25(6):293 Mohammed AA, Hoosur MV, Jeelani S (2006) Cellular Polym 25(6):293
5.
Zurück zum Zitat Mahfuz H, Uddin MF, Rangari VK, Saha MC, Zainuddin S, Jeelani S (2005) Appl Compos Mater 12:193CrossRefADS Mahfuz H, Uddin MF, Rangari VK, Saha MC, Zainuddin S, Jeelani S (2005) Appl Compos Mater 12:193CrossRefADS
6.
Zurück zum Zitat Han SH, Do J, Kader MA, Lee JH, Nah C (2004) Polym Adv Technol 15(7):370CrossRef Han SH, Do J, Kader MA, Lee JH, Nah C (2004) Polym Adv Technol 15(7):370CrossRef
7.
Zurück zum Zitat Rangari V, Watson T, Jeelani S (2006) In: Proceedings of 2006 multifunctional nanocomposites international conference. American Society of Mechanical Engineers, New York. ISBN-10:0791837858 Rangari V, Watson T, Jeelani S (2006) In: Proceedings of 2006 multifunctional nanocomposites international conference. American Society of Mechanical Engineers, New York. ISBN-10:0791837858
8.
Zurück zum Zitat Niuguna J, Michalowski S, Pielichowski K, Walton AC (2008) In: Nanopolymers 2008 conference, 7–8 October 2008, Frankfurt, Germany. Smithers Rapra Ltd., Shrewsbury, UK, 12 pp. ISBN-13:978-1-84735-074-9 Niuguna J, Michalowski S, Pielichowski K, Walton AC (2008) In: Nanopolymers 2008 conference, 7–8 October 2008, Frankfurt, Germany. Smithers Rapra Ltd., Shrewsbury, UK, 12 pp. ISBN-13:978-1-84735-074-9
9.
Zurück zum Zitat de Kabin M, Saha MC, Jeelani S (2007) Mater Sci Eng A 459(1–2):111 de Kabin M, Saha MC, Jeelani S (2007) Mater Sci Eng A 459(1–2):111
10.
Zurück zum Zitat Viana GM, Carlsson LA (2001) Tensile and fracture characterization of PVC Foam Cores, vol 66. American Society of Mechanical Engineers, Aerospace Division (publication) AD, New York, pp 221–224 Viana GM, Carlsson LA (2001) Tensile and fracture characterization of PVC Foam Cores, vol 66. American Society of Mechanical Engineers, Aerospace Division (publication) AD, New York, pp 221–224
13.
Zurück zum Zitat Carlsson LA, Matteson RC, Aviles F, Loup DC (2005) Compos Sci Technol 65(15–16):2612CrossRef Carlsson LA, Matteson RC, Aviles F, Loup DC (2005) Compos Sci Technol 65(15–16):2612CrossRef
16.
18.
Zurück zum Zitat Wong SC, Wouterson EM, Boey FYC, Hu X (2005) Compos Sci Technol 65(11–12):1840–1850 Wong SC, Wouterson EM, Boey FYC, Hu X (2005) Compos Sci Technol 65(11–12):1840–1850
19.
21.
Zurück zum Zitat Wouterson EM, Boey FYC, Wong SC, Chen L, Hu X (2007) Compos Sci Technol 67(14):2924CrossRef Wouterson EM, Boey FYC, Wong SC, Chen L, Hu X (2007) Compos Sci Technol 67(14):2924CrossRef
23.
Zurück zum Zitat Li X, Carlsson LA (1999) On crack extension in TSD specimen with foam core, vol 58. American Society of Mechanical Engineers, Aerospace Division (publication) AD, New York, pp 15–22 Li X, Carlsson LA (1999) On crack extension in TSD specimen with foam core, vol 58. American Society of Mechanical Engineers, Aerospace Division (publication) AD, New York, pp 15–22
24.
Zurück zum Zitat Johnsen BB, Kinloch AJ, Mohammed RD, Taylor Ac, Sprenger S (2007) Polymer 48:530CrossRef Johnsen BB, Kinloch AJ, Mohammed RD, Taylor Ac, Sprenger S (2007) Polymer 48:530CrossRef
25.
Zurück zum Zitat ASTM D 5045-99, ASTM International, West Conshohocken, PA 19428, USA ASTM D 5045-99, ASTM International, West Conshohocken, PA 19428, USA
Metadaten
Titel
Enhancing mechanical and fracture properties of sandwich composites using nanoparticle reinforcement
verfasst von
Justin K. Stewart
Hassan Mahfuz
Leif A. Carlsson
Publikationsdatum
01.07.2010
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 13/2010
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-010-4380-0

Weitere Artikel der Ausgabe 13/2010

Journal of Materials Science 13/2010 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.