Toughening epoxy syntactic foams with milled carbon fibres: Mechanical properties and toughening mechanisms

复合泡沫 材料科学 复合材料 极限抗拉强度 韧性 环氧树脂 脆性 复合数 玻璃微球 增韧 损伤容限 空隙(复合材料) 断裂韧性 模数 微球 化学工程 工程类
作者
Sammy He,Declan Carolan,Alexander Fergusson,Ambrose C. Taylor
出处
期刊:Materials & Design [Elsevier BV]
卷期号:169: 107654-107654 被引量:52
标识
DOI:10.1016/j.matdes.2019.107654
摘要

Syntactic foams comprising hollow glass microspheres (GMS) in an epoxy matrix are critical materials for lightweight structures, being extensively used in marine and aerospace as cores for composite sandwich panels. They are buoyant and crush resistant, but their use is limited by their brittleness. Milled carbon fibres (MCF) were used to increase toughness, by introducing energy absorption mechanisms, to foams comprising ∼60 vol% GMS. Weight ratios of up to 40% MCF:GMS were used. The tensile modulus of the foams increased from 3.36 GPa to 5.41 GPa with the addition of 40% weight ratio of MCF. The tensile strength of the syntactic foam decreased with low loadings of MCF, but then recovers when more MCF particles are added, and the mechanisms responsible are explained for the first time. The fracture energy of the syntactic foam increased by 183%, from 182 J/m2 to 516 J/m2, due to the addition of 40% weight ratio of MCF. Toughening mechanisms were identified as crack deflection, debonding and subsequent plastic void growth, and fibre pull-out. Thus, the simple and cheap addition of MCF greatly increases the toughness of the syntactic foams, enabling lighter or more damage-resistant structures to be produced.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
闷雪完成签到,获得积分10
刚刚
昵称发布了新的文献求助10
刚刚
序言完成签到,获得积分10
1秒前
朱小志发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
Hello的应助被小学僧采纳,获得10
2秒前
完美世界的应助被哈密瓜采纳,获得10
2秒前
Jasper的应助被光亮的绮晴采纳,获得10
2秒前
XTQ完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
amorcsn完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
Shawna完成签到,获得积分10
6秒前
我是老大的应助被百川采纳,获得10
7秒前
jason0023发布了新的文献求助10
7秒前
喜喵喵发布了新的文献求助10
7秒前
哈哈发布了新的文献求助10
7秒前
专注酸奶的应助被siha采纳,获得10
7秒前
专注酸奶的应助被siha采纳,获得10
7秒前
matcha123的应助被siha采纳,获得10
7秒前
matcha123的应助被siha采纳,获得10
7秒前
皆非i完成签到,获得积分10
7秒前
专注酸奶的应助被siha采纳,获得10
7秒前
DearSherry发布了新的文献求助30
7秒前
苏慕远发布了新的文献求助30
9秒前
9秒前
ding的应助被朱小志采纳,获得10
10秒前
共享精神的应助被旦旦采纳,获得10
12秒前
丘比特的应助被Hodge采纳,获得10
12秒前
凡人发布了新的文献求助10
13秒前
所所的应助被kunkun采纳,获得30
13秒前
学七完成签到 ,获得积分10
14秒前
哈哈完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
Sowoozoo完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
null的应助被朽木采纳,获得10
15秒前
15秒前
zou驳回了猪十六的应助
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8141308
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9541246
关于积分的说明 21644686
捐赠科研通 7725328
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3421265
关于科研通互助平台的介绍 2546506
邀请新用户注册赠送积分活动 2463448