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Zitieren Sie bitte immer diesen URN: urn:nbn:de:kobv:b43-384230

Mechanical properties of Boehmite evaluated by Atomic Force Microscopy experiments and Molecular Dynamic Finite Element simulations

  • Boehmite nanoparticles show great potential in improving mechanical properties of fiber reinforced polymers. In order to predict the properties of nanocomposites, knowledge about the material parameters of the constituent phases, including the boehmite particles, is crucial. In this study, the mechanical behavior of boehmite is investigated using Atomic Force Microscopy (AFM) experiments and Molecular Dynamic Finite Element Method (MDFEM) simulations. Young’s modulus of the perfect crystalline boehmite nanoparticles is derived from numerical AFM simulations. Results of AFM experiments on boehmite nanoparticles deviate significantly. Possible causes are identified by experiments on complementary types of boehmite, that is, geological and hydrothermally synthesized samples, and further simulations of imperfect crystals and combined boehmite/epoxy models. Under certain circumstances, the mechanical behavior of boehmite was found to be dominated by inelastic effects that are discussed inBoehmite nanoparticles show great potential in improving mechanical properties of fiber reinforced polymers. In order to predict the properties of nanocomposites, knowledge about the material parameters of the constituent phases, including the boehmite particles, is crucial. In this study, the mechanical behavior of boehmite is investigated using Atomic Force Microscopy (AFM) experiments and Molecular Dynamic Finite Element Method (MDFEM) simulations. Young’s modulus of the perfect crystalline boehmite nanoparticles is derived from numerical AFM simulations. Results of AFM experiments on boehmite nanoparticles deviate significantly. Possible causes are identified by experiments on complementary types of boehmite, that is, geological and hydrothermally synthesized samples, and further simulations of imperfect crystals and combined boehmite/epoxy models. Under certain circumstances, the mechanical behavior of boehmite was found to be dominated by inelastic effects that are discussed in detail in the present work.The studies are substantiated with accompanying X-ray diffraction and Raman experiments.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:J. Fankhänel, Dorothee SilbernaglORCiD, Media Ghasem Zadeh KhorasaniORCiD, B. Daum, A. Kempe, Heinz SturmORCiD, R. Rolfes
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Journal of Nanomaterials
Jahr der Erstveröffentlichung:2016
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Hindawi Publishing Corporation
Jahrgang/Band:2016
Ausgabe/Heft:Article ID 5017213
Erste Seite:1
Letzte Seite:13
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Freie Schlagwörter:AFM; Epoxy; MDFEM; Nanocomposite; Raman spectroscopy; Slippage of weakly linked layers; X-ray diffraction; Young’s modulus
DOI:10.1155/2016/5017213
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-384230
URL:https://www.hindawi.com/journals/jnm/2016/5017213/#B26
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - Namensnennung
Datum der Freischaltung:24.11.2016
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:05.01.2017
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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