Grundlagenuntersuchungen zur thermodynamischen und bruchmechanischen Charakterisierung der Adhäsion an Grenzflächen in Polymer-Verbundwerkstoffen

• Antragsteller: Dr. Bernd Lauke
• Fachliche Zuordnung: Polymerforschung
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2001
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5200222

Komplementär zu den bekannten mikromechanischen Tests der Grenzflächenqualität, wie Fragmentierungsversuch, Einzelfaser-Auszug- und Tropfenabscher-Test, bietet es sich an, das Grenzflächenversagen auch auf makromechanischer Strukturebene zu untersuchen. In Anlehnung an den Brazilian-Disk-Versuch wird ein Prüfverfahren entwickelt, mit dem die Adhäsion an einer Grenzfläche in einem Werkstoffverbund unter einem weiten Bereich von überlagerter Zug- und Scherbelastung untersucht werden kann. Das lokale Versagen an der Spitze des Grenzflächenrisses wird durch bruchmechanische Größen beschrieben. Diese werden aus der jeweiligen Konfiguration des Versuchsaufbaus mittels eines FE-Modells bestimmt. Ziel des Prüfverfahrens ist die Bestimmung der K-Bruchgrenzkurve bzw. der Abhängigkeit der Energiefreisetzungsrate vom mixed-mode-Winkel zur Charakterisierung der Grenzflächenadhäsion. Im ersten Schritt wird das Materialsystem Polyethlen/Glas untersucht. Für die Materialsysteme PET/PE und Polypropylen/Glas soll nach einer Korrelation zwischen der thermodynamischen Adhäsionsenergie und der Bruchenergie gesucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen