Influence of cooling rate on the properties of carbon fiber unidirectional composites with polypropylene, polyamide 6, and polyphenylene sulfide matrices
- The longitudinal and transverse strength of three unidirectional thermoplastic prepreg systems: carbon fiber/polypropylene (CF/PP), polyamide 6 (CF/PA6), and polyphenylene sulfide (CF/PPS) are studied and analytical formulas are proposed for the estimation of matrix and fiber/matrix interface properties from composites properties. Since the matrices are semi-crystalline thermoplastics, the influence of cooling rate on the strength is statistically evaluated. While the 0° tensile strength is found to be independent of the cooling rate, the 90° tensile strength is strongly influenced by the matrix type and cooling rate. The matrix modulus increases as the cooling rate is decreased; the degree of crystallinity also increases. The matrix residual stress, interfacial shear strength, and mode II interlaminar fracture toughness are also found to depend on the cooling rate, with the trends different for different matrices.
Autor*innen: | I. Taketa, Gerhard Kalinka, L. Gorbatikh, S. Lomov, I. Verpoest |
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Dokumenttyp: | Zeitschriftenartikel |
Veröffentlichungsform: | Verlagsliteratur |
Sprache: | Englisch |
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch): | Advanced composite materials |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2020 |
Organisationseinheit der BAM: | 5 Werkstofftechnik |
5 Werkstofftechnik / 5.3 Polymere Verbundwerkstoffe | |
Herausgeber (Institution): | The Japan Society for Composite Materials |
Verlag: | Taylor & Francis |
Verlagsort: | London |
Jahrgang/Band: | 29 |
Ausgabe/Heft: | 1 |
Erste Seite: | 101 |
Letzte Seite: | 113 |
DDC-Klassifikation: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten |
Freie Schlagwörter: | Cooling rate; Interfacial strength; Matrix residual stress; Thermoplastic prepreg; Unidirectional composites |
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM: | Material |
DOI: | 10.1080/09243046.2019.1651083 |
ISSN: | 0924-3046 |
ISSN: | 1568-5519 |
Bemerkung: | Die originale japanische Version des Artikels erschien in: Journal of the Japan Society for Composite Materials, Jg. 44, Nr. 4 (2018), S. 123-128. - The original Japanese version of the article was published in: Journal of the Japan Society for Composite Materials, vol. 44, no. 4 (2018), pp. 123-128. |
Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access") |
Datum der Freischaltung: | 11.07.2018 |
Referierte Publikation: | Ja |
Datum der Eintragung als referierte Publikation: | 29.08.2019 |