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Projekt
Ein Modell für selbstheilende anisotrope Komposite
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Joachim Bluhm; Professor Dr.-Ing. Jörg Schröder
Fachliche Zuordnung
Mechanik
Förderung
Förderung von 2011 bis 2017
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 202570884
Technische Bauteile werden häufig aus Polymeren hergestellt. Allerdings sind diese anfällig für mikroskopische Risse. Das Auftreten solcher Mikrorisse geht einher mit dem Verlust von mechanischer Festigkeit und Lebensdauer. Aufgrund der Tatsache, dass Mikrorisse meistens innerhalb der Struktur auftreten, sind sie schwerlich aufzufinden und nahezu unmöglich von außen zu reparieren. Um solche Mikroschädigungen reparieren zu können, wurden in den letzten Jahren Polymere mit Selbstheilungseigenschaften entwickelt. In der ersten Förderperiode wurde ein makroskopisches Modell basierend auf der Theorie poröser Medien (TPM) entwickelt. Das Selbstheilungssystem basiert auf in Mikrokapseln eingeschlossenes Heilungsmaterial. Das Modell setzt sich zusammen aus den Konstituierenden Polymermatrix mit gelösten Katalysatoren, flüssigen und festen Heilungsmaterial sowie einer Gasphase. Der Schwerpunkt der weiteren Forschung liegt auf der Beschreibung von Heilungseffekten von Mikrorissen in Polymeren im Gebrauchszustand. Daher ist es notwendig, die betrachtete Mikrostruktur in Bezug auf das Fließverhalten des flüssigen Heilungsmaterials und der Bewegung des Gases in Abhängigkeit der Druckgradienten zu modellieren. Somit sind die anisotropen Bewegungseigenschaften beider Fluide zu berücksichtigen. Das Ziel des Projektes ist die Beschreibung von Schädigungs- und Heilungseffekten der Polymermatrix in einem faserverstärkten Verbundwerkstoff im Hinblick auf die Mikro- und Makroskale.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
Internationaler Bezug
Niederlande
Beteiligte Personen
Professor Dr.-Ing. Markus Stommel; Professor Dr. Sybrand van der Zwaag
