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Statistical characterization of the impact strengths of vapor-grown carbon nanofiber/vinyl ester nanocomposites using a central composite design

机译：使用中心复合设计的气相生长碳纳米纤维/乙烯基酯纳米复合材料冲击强度的统计表征

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The effects of vapor-grown carbon nanofiber (VGCNF) weight fraction, high-shear mixing time, and ultrasonication time on the Izod impact strengths of VGCNF/vinyl ester (VE) nanocomposites were studied using a central composite design. A response surface model (RSM) for predicting impact strengths was developed using regression analysis. RSM predictions suggested that an 18% increase in impact strength was possible for nanocomposites containing only 0.170 parts per hundred parts resin (phr) of VGCNFs (～0.1 v%) that were high-shear mixed for 100 min when compared to that of neat VE. In general, the predicted impact strengths increased for high-shear mixing times above 55 min and VGCNF weight fractions below 0.400 phr. The predicted strengths decreased as the VGCNF weight fraction was further increased. Scanning electron micrographs of the nanocomposite fracture surfaces showed that increased impact strength could be directly correlated to better nanofiber dispersion in the matrix.
机译：使用中心复合设计研究了气相生长碳纳米纤维（VGCNF）的重量分数，高剪切混合时间和超声处理时间对VGCNF /乙烯基酯（VE）纳米复合材料的悬臂梁式冲击强度的影响。使用回归分析开发了用于预测冲击强度的响应面模型（RSM）。 RSM预测表明，与纯净VE相比，仅高剪切混合100分钟的VGCNFs（〜0.1 v％）中仅含0.170份树脂（phr）的VGCNF（〜0.1 v％）的纳米复合材料，冲击强度可能提高18％。 。通常，对于高剪切混合时间超过55分钟且VGCNF重量分数低于0.400 phr时，预计的冲击强度会增加。随着VGCNF重量分数的进一步增加，预测强度会降低。纳米复合材料断裂表面的扫描电子显微照片显示，增加的冲击强度可以直接与纳米纤维在基质中的更好分散相关。

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