Thomas Lampke

Beitrag zur Charakterisierung naturfaserverstärkter Verbundwerkstoffe mit hochpolymerer Matrix

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Kurzfassung in Deutsch

Die Zielstellung dieser Dissertation besteht darin, einen Beitrag zur
Charakterisierung sowohl der Ausgangsmaterialien (Naturfasern, Polymere)
als auch ihrer Verbundeigenschaften zu leisten. Morphologische
Unterschiede der Fasern, im wesentlichen bedingt durch Erntezeitpunkt,
Röstdauer und Verarbeitungsbedingungen, haben Einfluss auf die
mechanischen Kennwerte als auch auf das Faser/Matrix-Interface des
Verbundwerkstoffs. Durch unterschiedliche Verfahren (Thermoanalyse,
Ubbelohde-Viskosimetrie, NMR-Spektroskopie, Einzelfaserzugversuch) werden
sowohl das Degradationsverhalten als auch die Prozessgrenzen bestimmt.
Zur Einschätzung des Grenzflächenzustands werden oberflächensensitive
Verfahren (BET-Verfahren, Zeta-Potentialbestimmung, IR-Spektroskopie,
Rasterelektronen-mikroskopie) angewendet. Die Charakterisierung der durch
Compoundieren und Spritzgießen, bzw. durch Konsolidieren von
Hybridvliesen hergestellten Verbunde erfolgt mittels quasi-statischer
bzw. dynamisch-mechanischer Methoden (DMA). Fraktographische
rasterelektronenmikroskopische und IR-spektroskopische Untersuchungen
belegen die Veränderung des Interfaces durch geeignete Faserbehandlung,
Prozessparameter und Haftvermittlung. Die vorliegende Arbeit weist die
effektive Verstärkungswirkung der Naturfasern Flachs bzw. Hanf in
hochpolymeren Matrices zuverlässig nach.

Kurzfassung in Englisch

The objectives of this dissertation are the characterization of the
components (natural fibers, polymers) and the resulting properties of the
composites. Due to differences in fiber morphology, mainly caused by the
date of harvest, retting and fiber separation procedures, the mechanical
properties and the fiber/matrix interface are effected. The degradation
and the limits of the process are characterized by means of thermal
analysis, Ubbelohde viscosimetry, NMR spectroscopy and single fiber
tensile test. Surface sensitive methods (BET measurements, zeta potential
measurements, IR-spectroscopy) were applied to evaluate the fiber/matrix
interface. The composites were first manufactured by compounding and
injection molding as well as by consolidation of hybrid nonwovens and
characterized by means of quasi statical and dynamic-mechanical methods.
The effect of adequate fiber treatements, process parameters and coupling
agents becomes obvious applying fractographic SEM and IR spectroscopic
measurements. The gained results indicate the strengthening effect of
natural fibers like flax and hemp on the performance of high polymers.

weitere Metadaten

Erschienen in Schriftenreihe Werkstoffe und werkstofftechnische Anwendungen
Titel der Schriftenreihe
(Deutsch)
Schriftenreihe Werkstoffe und werkstofftechnische Anwendungen ; 009
Schlagwörter
Composites
Schlagwörter
Thermische Fasereigenschaften
Schlagwörter
Mechanische Fasereigenschaften
Schlagwörter
Oberflächeneigenschaften der Fasern
Schlagwörter
Presstechnik
Schlagwörter
Dynamisch-mechanische Verbundeigenschaften
SWD SchlagworteKunststoff / Verbundwerkstoff
SWD SchlagworteNaturfaser
SWD SchlagworteSpritzgießen
SWD SchlagworteZugversuch
SWD SchlagworteThermische Abbaureaktion
SWD SchlagworteFlachs
SWD SchlagworteHanf
SWD SchlagwortePolypropylen
DDC Klassifikation620
Institution(en) 
HochschuleTU Chemnitz
FakultätFakultät für Maschinenbau und Verfahrenstechnik
DokumententypDissertation
SpracheDeutsch
Tag d. Einreichung (bei der Fakultät)23.10.2001
Tag d. Verteidigung / Kolloquiums / Prüfung01.08.2001
Veröffentlichungsdatum (online)23.10.2001
persistente URNurn:nbn:de:swb:ch1-200100891
ISSN1439-1597

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