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Enregistrement W7133104284

Fiber-matrix Adhesion in Thermoplastic Composites

2022· dissertation· W7133104284 sur OpenAlexafffund
Adam Pearson

Notice bibliographique

RevueTSpace · 2022
Typedissertation
Langue
DomaineEngineering
ThématiqueFiber-reinforced polymer composites
Établissements canadiensUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésThermoplasticAdhesionGlass fiberPolymerAdhesiveFiberPolyesterPolyethyleneThermoplastic elastomer
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

There has been a recent drive in many industries to replace legacy metallic components with lightweight fiber reinforced polymer composites. Thermoplastic matrix composites are becoming increasingly more prominent due to their inherent benefits such as the ability to be re-melted and re-shaped or recycled, fatigue and impact resistance, and corrosion resistance. Macromechanical properties of fiber reinforced polymers depend on a variety of factors from the mechanical properties of the fibers and matrix, the geometrical properties of the reinforcing fibers, voids and cracks in the composite, and the strength of the fiber-matrix adhesion. The fiber-matrix adhesion governs the effectiveness of the transfer of stress from the typically weak polymer matrix to the reinforcing fibers. Poor fiber-matrix interfacial shear strengths (IFSS) can lead to premature debonding of the fiber from the matrix which allows for the propagation of micro-cracks throughout the material, ultimately leading to failure. Various micromechanical tests, such as single-fiber pullout, have been developed to directly measure the adhesive strength between fibers and polymers. In this research, a novel single-fiber pullout test methodology has been utilized to measure the fiber-matrix adhesion for a variety of industrially relevant fiber reinforced thermoplastic composites. Carbon fiber proved to have greater adhesion to thermoplastic polyester elastomers than poly(p-phenylene-2,6-benzobisoxazole) (PBO) fibers due to their increased roughness and chemical functionality. Carbon content at higher binding energies of glass fiber sizings correlated to increased IFSS with polyketone matrices. Modification of high-density polyethylene (HDPE) with maleic anhydride is effective to improve adhesion to both carbon and glass fibers, and the effect of carbon fiber sizing to the IFSS was weaker than matrix modification. Surface texturing of carbon fiber with graphene nanoplatelets led to increased adhesion to HDPE matrices through mechanical interlocking effects due to increased fiber surface roughness. Fiber-matrix adhesion was found to decrease with increasing temperature due to the reduction of the compressive stresses at the fiber-matrix interface formed from polymer shrinkage during cooling. In general, the chemical properties of the matrix were the most critical factor to adhesion. The results of this research can be used to further the development of fiber reinforced thermoplastics.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesCharge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,056
Score d'incertitude au seuil0,999

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0270,002

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.

Tête enseignante Opus0,008
Tête enseignante GPT0,289
Écart entre enseignants0,281 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.

Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2022
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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