Plasma nanocoatings developed to control the shear strength of polymer composites
Loading...
Date
2019-07-15
ORCID
Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
MDPI
Altmetrics
Abstract
All reinforcements for polymer-matrix composites must be coated with a suitable material in the form of thin film to improve compatibility and interfacial adhesion between the reinforcement and the polymer matrix. In this study, plasma nanotechnology was used to synthetize such functional nanocoatings using pure tetravinylsilane (TVS) and its mixtures with oxygen gas (O2) as precursors. The plasma-coated glass fibers (GFs) were unidirectionally embedded in a polyester resin to produce short composite beams that were analyzed by a short-beam-shear test to determine the shear strength characterizing the functionality of the nanocoatings in a GF/polyester composite. The developed plasma nanocoatings allowed controlling the shear strength between 26.2 – 44.1 MPa depending on deposition conditions, i.e., the RF power and the oxygen fraction in the TVS/O2 mixture. This range of shear strength appears to be sufficiently broad to be used in the design of composites.
Všechny výztuže pro polymerní kompozitymusí být potaženy vhodným materiálem ve formě tenké vrstvy, aby se zlepšila kompatibilita a adheze mezi výztuží a polymerní matricí. V této studii byla použita plazmová nanotechnologie k syntetizaci takových funkčních nanopovlaků za použití čistého tetravinylsilanu (TVS) a jeho směsí s plynným kyslíkem (O2) jako prekurzorů. Plazmová skleněná vlákna (GF) byla jednosměrně zabudována do polyesterové pryskyřice za vzniku krátkých kompozitních paprsků, které byly analyzovány zkouškou střihem s krátkým paprskem, aby se stanovila pevnost ve smyku charakterizující funkčnost nanokovin v kompozitu GF / polyester. Vyvinuté plazmové nanokovory umožnily regulovat smykovou pevnost mezi 26,2 - 44,1 MPa v závislosti na podmínkách nanášení, tj. Na vysokofrekvenčním výkonu a kyslíkové frakci ve směsi TVS / O2. Tento rozsah smykové pevnosti se zdá být dostatečně široký, aby mohl být použit při konstrukci kompozitů.
Všechny výztuže pro polymerní kompozitymusí být potaženy vhodným materiálem ve formě tenké vrstvy, aby se zlepšila kompatibilita a adheze mezi výztuží a polymerní matricí. V této studii byla použita plazmová nanotechnologie k syntetizaci takových funkčních nanopovlaků za použití čistého tetravinylsilanu (TVS) a jeho směsí s plynným kyslíkem (O2) jako prekurzorů. Plazmová skleněná vlákna (GF) byla jednosměrně zabudována do polyesterové pryskyřice za vzniku krátkých kompozitních paprsků, které byly analyzovány zkouškou střihem s krátkým paprskem, aby se stanovila pevnost ve smyku charakterizující funkčnost nanokovin v kompozitu GF / polyester. Vyvinuté plazmové nanokovory umožnily regulovat smykovou pevnost mezi 26,2 - 44,1 MPa v závislosti na podmínkách nanášení, tj. Na vysokofrekvenčním výkonu a kyslíkové frakci ve směsi TVS / O2. Tento rozsah smykové pevnosti se zdá být dostatečně široký, aby mohl být použit při konstrukci kompozitů.
Description
Citation
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en