Characterization of multiscale glass fibre/unsaturated polyester composites with high graphene concentrations: A comparative study of incorporation techniques
Notice bibliographique
Résumé
This study investigates two incorporation techniques for integrating high concentrations (2–6 wt%) of industrial-grade mass-produced graphene into glass fibre-reinforced unsaturated polyester composites to create multiscale composites with enhanced functionality. The incorporation methods compared were direct mixing of graphene into the resin matrix and spray coating of graphene suspension onto fibre surfaces, along with a hybrid approach combining both techniques. A fabrication methodology for the multiscale composites was developed to address processing challenges associated with high graphene concentrations and increased resin viscosity. Mechanical characterization revealed that flexural strength and modulus decreased by up to 15 % and 9 %, respectively, with fibre-coated composites showing greater deterioration than resin-mixed samples. In contrast, interlaminar shear strength (ILSS) increased by up to 12 % when graphene was directly mixed into the resin, due to toughening of resin-rich mid-plane in the laminate structure. Fibre coating, however, resulted in reduced mechanical properties due to impaired resin infiltration and increased void content, as confirmed by optical microscopy and permeability measurements, which showed a decrease from 1.3 × 10⁻¹¹ m² for the neat preform stack to 3.8 × 10⁻¹² m² for the fibres coated with 4 wt% graphene. Electrical conductivity analysis demonstrated that graphene-coated fibre multiscale composites achieved the lowest percolation threshold at 2.7 wt%, compared to 3.1 wt% for resin-modified composites, attributed to preferential localisation of graphene along fibre surfaces. These findings provide important insights into the relationship between graphene incorporation technique, resulting microstructure, and composite properties in high-concentration multiscale systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».