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【24h】

Design and Control of a Micro/Nano Load Stage for In-Situ AFM Observation and Nanoscale Structural and Mechanical Characterization of MWCNT-Epoxy Composites

机译：MWCNT-环氧复合材料原位原子力显微镜观察和纳米结构与力学表征的微/纳米加载级的设计与控制

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摘要

Nanomaterial composites hold improvement potential for many materials. Improvements arise through known material behaviors and unique nanoscale effects to improve performance in areas including elastic modulus and damping as well as various processes, and products. Review of research spurred development of a load-stage. The load stage could be used independently, or in conjunction with an AFM to investigate bulk and nanoscale material mechanics.;The effect of MWCNT content on structural damping, elastic modulus, toughness, loss modulus, and glass transition temperature was investigated using the load stage, AMF, and DMA. Initial investigation showed elastic modulus increased 23% with 1wt.% MWCNT versus pure epoxy and in-situ imaging observed micro/nanoscale deformation.;Dynamic capabilities of the load stage were investigated as a method to achieve higher stress than available through DMA. The system showed energy dissipation across all reinforce levels, with ~480% peak for the 1wt.% MWCNT material vs. the neat epoxy at 1Hz.
机译：纳米材料复合材料具有许多材料的改进潜力。通过已知的材料行为和独特的纳米级效应，可以改善性能，从而改善包括弹性模量和阻尼以及各种工艺和产品在内的性能。研究的回顾促进了负荷阶段的发展。负载阶段可以单独使用，也可以与AFM结合使用以研究块状和纳米级材料的力学。MWCNT含量对负载阶段对结构阻尼，弹性模量，韧性，损耗模量和玻璃化转变温度的影响，AMF和DMA。初步研究表明，与纯环氧树脂相比，MWCNT含量为1wt。％时，弹性模量增加了23％，并且现场成像观察到了微/纳米级形变。负载阶段的动态能力是一种获得比DMA更高应力的方法。该系统显示了在所有增强级别上的能量耗散，在1Hz。％MWCNT的材料中，峰值为480％，而纯环氧为1Hz。

著录项

  • 作者

    Leininger, Wyatt Christopher.;

  • 作者单位

    North Dakota State University.;

  • 授予单位 North Dakota State University.;
  • 学科 Mechanical engineering.;Design.;Materials science.
  • 学位 M.S.
  • 年度 2017
  • 页码 136 p.
  • 总页数 136
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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