Effect of Composition on Adhesion Strength Between Particle Filled Composite and Fiber Reinforced Composite.

Abstract

Disertační práce se zabývala vlivem adheze mezi vláknovým (FRC) a částicovým (PFC) kompozitem a složením obou komponent na mechanické vlastnosti a způsob porušování modelových bi-materiálových kompozitních těles při statickém namáhání. Zkoumán byl také vliv způsobu přípravy bi-materiálového kompozitního tělesa na pevnost adheze mezi jeho kompozitními komponentami. K hodnocení mechanických vlastností bi-materiálových PFC/FRC těles byl použit jak 3 tak 4-bodový ohybový test za pokojové teploty a relativní vlhkosti 70%. Modifikovaný vytrhávací test byl použit k měření smykové pevnosti adheze mezi vláknovým a částicovým kompozitem. Tyto výsledky byly korelovány s výsledky ze strukturní a fraktografické analýzy (TGA, SEM). Experimentální data byla poté analyzována pomocí existujících mikromechanických modelů a byl nalezen vztah mezi tuhostí modelových bi-materiálových těles, složením a geometrií uspořádání jejich komponent a pevností adheze mezi těmito komponentami. Na základě těchto výsledků byl navržen optimální způsob vrstvení a přípravy PFC/FRC bimateriálových těles. Navržené postupy byly použity k přípravě a pre-klinickým testům nosných konstrukcí zubních můstků.This PhD thesis dealt with the influence of adhesion between fiber (FRC) and particulate (PFC) composite and the composition of both components on the mechanical properties and type of fracture of bi-material composite specimens under static loading. The influence of method of preparing a bi-material composite bodies on the strength of adhesion between the composite components was also investigated. To evaluate the mechanical properties of bi-material PFC / FRC specimens were used as 3 and 4 point bending test at room temperature and relative humidity of 70%. Modified pull-out test was used to measure the shear strength of adhesion between fiber and particulate composite. These results were correlated with the results of structural and fractographic analysis (TGA, SEM). Experimental data were analyzed using existing micromechanical models and found a relationship between stiffness of model bi-material bodies, composition and geometry of the arrangement of their components and adhesion strength between these components. Based on these results, the optimal method of layering and preparation of PFC/FRC bi-material bodies was proposed. The proposed procedures were used for the preparation and pre-clinical tests of frameworks of dental bridges.