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Wirkprinzipien nanoskaliger Matrixadditive für den Faserverbundleichtbau

Ansprechpartner: Ajmal Zarinwall

Projektbeschreibung:
In der Auto- sowie Luft- und Raumfahrt-Mobilität finden Nanopartikel immer größere Bedeutung in Form homogen verteilter Füllstoffe in Nanokompositen. Die hervorragenden thermischen und mechanischen Eigenschaften der meist keramischen Nanopartikel lassen sich bereits bei einem geringen Massenanteil im Nanokomposit wiederfinden. Dadurch wird ein enormes Leichtbaupotential generiert, wobei die entstehenden Nanokomposit-Kunststoffe deutlich bessere mechanische Eigenschaften aufweisen, als die reinen Polymermaterialien. Um dies zu erreichen, ist eine materialspezifische Optimierung der wechselwirkenden Partikel notwendig, so dass eine maximale Ausnutzung dieses verstärkenden Effektes erzielt wird. Modifizierungen und Funktionalisierungen der Oberfläche der Nanopartikel können zu einer verbesserten Verknüpfung mit der Polymermatrix sowie einer gezielten Veränderung der Eigenschaften des Komposits führen.

Im Rahmen dieses Projektes werden:

  • die Oberflächen von Partikelsystemen spezifisch funktionalisiert, um die Wechselwirkung der Nanopartikel mit ihrer Umgebung zu optimieren
  • die funktionalisierten Nanopartikel in eine Polymermatrix zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Verbundwerkstoffes dispergiert
  • der Einfluss relevanter Parameter der einzelnen Prozessschritte auf die resultierenden mechanischen Eigenschaften des Nanokomposits bestimmt.
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    Abbildung 1: Beispielhafte Prozessierung funktionalisierter Nanopartikel zur Herstellung von Nanokompositmaterialien mit verbesserten Eigenschaften.

    Fördergeber:
    DFG

    Kooperationspartner:
    Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Bundesanstalt für Materialforschung und -Prüfung, Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik (TU Clausthal),
    Institut für Statik und Dynamik (Leibniz Universität Hannover)


    AG – Mitarbeiter

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