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Erschienen in: Journal of Materials Science 9/2008

01.05.2008

Improvement of tensile properties and toughness of an epoxy resin by nanozirconium-dioxide reinforcement

verfasst von: Rosa Medina, Frank Haupert, Alois K. Schlarb

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 9/2008

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Abstract

Zirconium dioxide (ZrO2) nanoparticles were systematically added as reinforcement to a diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA)-based epoxy resin. A series of composites with varying amounts of nanoparticles was prepared and their morphology and mechanical properties were studied. The obtained nanocomposites were characterized by tensile tests, dynamic mechanical thermal analysis, and fracture toughness (KIC) investigations; by standardized methods, to define the influence of the nanoparticle content on their mechanical and thermal properties. The morphological analysis of the composites shows that nanoparticles form small clusters, which are uniformly distributed into the matrix bulk. The tensile modulus (E) and the KIC of the epoxy matrix increase at rising zirconia content. Improvements of more than 37% on modulus and 100% on KIC were reached by the nanocomposite containing 10 vol.-% ZrO2 with respect to the neat epoxy (Eo = 3.1 GPa, KICo = 0.74 MPam0.5). The presence of nanoparticles produces also an increment on glass transition temperature (Tg). The epoxy resin added with 8 vol.-% ZrO2 records a Tg approximately 8% higher than the unmodified matrix (Tgo = 100.3 °C).

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Walter R, Friedrich K, Privalko V, Savadori A (1997) J Adhesion 64:87CrossRef Walter R, Friedrich K, Privalko V, Savadori A (1997) J Adhesion 64:87CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Wang K, Chen L, Wu J, Ling-Toh M, He C, Yee AF (2005) Macromolecules 38:788CrossRef Wang K, Chen L, Wu J, Ling-Toh M, He C, Yee AF (2005) Macromolecules 38:788CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Zhang Z, Rong MZ, Friedrich K (2005) In: Friedrich K, Fakirov S, Zhan Z (eds) From- nano- to- macro-scale. Springer, New York, p 25 Zhang Z, Rong MZ, Friedrich K (2005) In: Friedrich K, Fakirov S, Zhan Z (eds) From- nano- to- macro-scale. Springer, New York, p 25
5.
6.
7.
Zurück zum Zitat Richerson DW (1992) Modern ceramics engineering. Marcel Dekker, New York, p 166, 756 Richerson DW (1992) Modern ceramics engineering. Marcel Dekker, New York, p 166, 756
8.
Zurück zum Zitat Brook R, Cahn R (1991) Concise encyclopedia of advanced ceramic materials. Pergamon, Oxford, p 526 Brook R, Cahn R (1991) Concise encyclopedia of advanced ceramic materials. Pergamon, Oxford, p 526
10.
Zurück zum Zitat Zhang H (2007) Fracture of nanoparticle filled polymer composites. Institute of Composite Materials, Kaiserslautern Zhang H (2007) Fracture of nanoparticle filled polymer composites. Institute of Composite Materials, Kaiserslautern
13.
Zurück zum Zitat Nielsen EL, Landel RF (1994) Mechanical properties of polymers and composites. Marcel Dekker, New York Nielsen EL, Landel RF (1994) Mechanical properties of polymers and composites. Marcel Dekker, New York
15.
Zurück zum Zitat Petrovikova E, Knight R, Schadler LS, Twardowski TE (2000) J Appl Polym Sci 78:2272CrossRef Petrovikova E, Knight R, Schadler LS, Twardowski TE (2000) J Appl Polym Sci 78:2272CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Roulin-Moloney AC (ed) (1989) Fractography and failure mechanisms of polymers and composites. Elsevier Applied Science, London, p 233 Roulin-Moloney AC (ed) (1989) Fractography and failure mechanisms of polymers and composites. Elsevier Applied Science, London, p 233
17.
18.
Zurück zum Zitat Wetzel B, Rosso P, Haupert F, Friedrich K (2006) Eng Fract Mech 73:2375CrossRef Wetzel B, Rosso P, Haupert F, Friedrich K (2006) Eng Fract Mech 73:2375CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Sue H-J, Garcia Meitin EI, Pickelman DM, Bott CJ (1996) Colloid Polym Sci 274:1435CrossRef Sue H-J, Garcia Meitin EI, Pickelman DM, Bott CJ (1996) Colloid Polym Sci 274:1435CrossRef
20.
24.
Zurück zum Zitat Kinloch AJ, Young RJ (1983) Fracture behaviour of polymers. Applied Science Publishers, London Kinloch AJ, Young RJ (1983) Fracture behaviour of polymers. Applied Science Publishers, London
27.
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
Metadaten
Titel
Improvement of tensile properties and toughness of an epoxy resin by nanozirconium-dioxide reinforcement
verfasst von
Rosa Medina
Frank Haupert
Alois K. Schlarb
Publikationsdatum
01.05.2008
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 9/2008
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-008-2547-8

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