Kompozity vyztužené keramickými nanovlákny

Abstract

Tato práce byla věnována výzkumu vlivu přídavku nesilanizovaných a silanizovaných keramických SiO2 nanovláken do částicového kompozitu na pevnost v ohybu, lomovou houževnatost, hnací sílu trhliny a viskoelastické vlastnosti v závislosti na teplotě. Lomové plochy byly analyzovány na SEM. Bylo zjištěno, že pevnost v ohybu je s přídavkem nanovláken vždy nižší. Kompozity s upravenými nanovlákny měly vždy vyšší pevnost v ohybu než systémy s neupravenými nanovlákny. Lomová houževnatost se s přídavkem nanovláken zvyšovala. U systému s upravenými nanovlákny byla však lomová houževnatost nižší než u systémů s neupravenými nanovlákny. Hnací síla trhliny se s přídavkem nanovláken postupně snižovala, ale u systémů s 5 % nanovláken došlo k jejímu náhlému zvýšení. Přídavek nanovláken vedl, až na výjimky, ke zvýšení teploty skelného přechodu. S přídavkem nanovláken se hodnota elastického modulu zvýšila. Elastický modul byl u kompozitů s upravenými nanovlákny vždy nižší než u systémů s neupravenými nanovlákny.

This thesis investigated how the addition of unsilanized and silanized ceramic SiO2 nanofibers into particle reinforced composite affects flexural strength, fracture toughness, total fracture work and temperature dependence of viscoelastic properties. Fracture surfaces were analyzed with SEM. Flexural strength always decreased with addition of nanofibers. Composites with silanized nanofibers showed higher flexural strength than those with unsilanized nanofibers. Fracture toughness was higher with addition of nanofibers. Fracture toughness of composites with silanized nanofibers was always lower than that of systems with unsilanized nanofibers. Total fracture work was lower with addition of nanofibers, but sharply increased in composites with 5 % of nanofibers. Glass transition temperature almost always increased with addition of nanofibers. Storage modulus increased with addition of nanofibers. Storage modulus was always lower in composites with silanized nanofibers.