Developing of a repair method for carbon fibre reinforced plastics by using thermally activated oxide semiconductors

利用热活化氧化物半导体开发碳纤维增强塑料修复方法

基本信息

项目摘要

The use of fibre plastic (FRP) based on carbon fibre reinforcements in high-tech applications is steadily growing, resulting in the demand and the increasing need for research on appropriate repair concepts for CFRP components.The main objective of this project is to create a scientific basis for the development of a new repair method for CFRP structural components based on thermosets in high-tech applications. It is proposed to completely remove the existing matrix from the damaged region, insert load conforming renewed textile reinforcement layers and then finally to impregnate and consolidate the reinforcements with a suitable matrix. Thereby, the initial load bearing capacity is intended to be achieved without any additional thickening of the original structure.The research objective is to study the efficiency of different inorganic oxides for the local degradation of thermosetting matrix systems based on the predominantly used epoxy resins. A selection criterion is the band gap of the oxide semiconductor, because it significantly affects the activation energy and the associated operating temperature. In connection with the required activation energy of the catalyst and its injection into the local removal of the thermosetting matrix in the repair area, the specific control of matrix degradation is examined. Furthermore, the influence of the metallic oxides on the mechanical properties of carbon fibres (fibre degradation, modulus of elasticity, tensile strength, surfaces energy) and the transition zone between the intact and degraded matrix has to be analyzed. The latter is particularly important for the adhesion of the new matrix material. The possible role of the remaining catalyst materials in reestablished composite and their mechanical properties have also to be explored.For the reestablishment of the load bearing capacity of the composite, a simulation aided analysis is intended for the reconstruction of the new overlapping textile reinforcement layers in the damage of the original structure. Finally, the initial loading bearing capacity of the repaired CFRP structure is restored by the composite formation in the renewed established reinforcing area through impregnation, consolidation with the same vacuum infused thermoset matrix material and subsequent hardening. These studies are initially carried out on rectangular and circular damaged samples.
基于碳纤维增强材料的纤维塑料(FRP)在高科技应用中的使用正在稳步增长,因此对CFRP构件的适当修复概念的研究需求和需求不断增加。本项目的主要目标是为开发基于热固性材料的CFRP结构构件在高科技应用中的新修复方法奠定科学基础。建议从受损区域完全移除现有基体,插入符合负载的更新纺织增强层,然后最终用合适的基体加固和加固增强物。 因此,初始承载能力的目的是要实现没有任何额外的增厚的原始结构。研究的目的是研究不同的无机氧化物的热固性基体系统的基础上,主要使用的环氧树脂的局部降解的效率。选择标准是氧化物半导体的带隙,因为它显著影响激活能和相关的操作温度。在连接所需的活化能的催化剂和其注入到局部去除的热固性基质中的修复区域,具体的控制矩阵退化进行检查。此外,金属氧化物对碳纤维的机械性能(纤维降解,弹性模量,拉伸强度,表面能)和完整和降解基质之间的过渡区的影响进行了分析。后者对于新基质材料的粘附特别重要。为了重建复合材料的承载能力,对原结构损伤后新的纺织增强层进行了模拟辅助分析。最后,修复的CFRP结构的初始承载能力通过在更新的已建立的增强区域中的复合材料形成来恢复,所述复合材料形成通过浸渍、用相同的真空注入的热固性基质材料固结以及随后的硬化。这些研究最初是在矩形和圆形损伤样品上进行的。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Simulation of Patched Woven Fabric Composite Structures Under Tensile Load
拉伸载荷下补片机织物复合结构的模拟
  • DOI:
    10.14502/tekstilec2016.59.175-181
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Hübner;Staiger;Küchler;Gereke;Cherif
  • 通讯作者:
    Cherif
Local repair procedure for carbon-fiber-reinforced plastics by refilling with a thermoset matrix
通过用热固性基质重新填充碳纤维增强塑料的局部修复程序
  • DOI:
    10.1002/app.42964
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3
  • 作者:
    Küchler;Staiger;Diestel;Kirsten;Cherif
  • 通讯作者:
    Cherif
Modeling the mechanical properties of textile-reinforced composites with a near micro-scale approach
  • DOI:
    10.1016/j.compstruct.2015.09.010
  • 发表时间:
    2016-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.3
  • 作者:
    Doebrich, Oliver;Gereke, Thomas;Cherif, Chokri
  • 通讯作者:
    Cherif, Chokri
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr.-Ing. Chokri Cherif其他文献

Professor Dr.-Ing. Chokri Cherif的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr.-Ing. Chokri Cherif', 18)}}的其他基金

Cellular, pressure actuated shape-flexible structures
蜂窝式压力驱动形状柔性结构
  • 批准号:
    280656304
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Short-term dynamic stress-strain behavior of textile high-performance materials
纺织高性能材料的短期动态应力应变行为
  • 批准号:
    269480495
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Modelling and simulation of the hydrodynamic properties of protection and filter fabrics under consideration of service loads to predict their barrier and permeability properties
在考虑使用载荷的情况下对防护和过滤织物的流体动力学特性进行建模和模拟,以预测其阻隔和渗透特性
  • 批准号:
    255549700
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Erspinnen von Hybrigarnen aus Kohlenstoff-Kurzfasern für Verbundwerkstoffe
复合材料用短碳纤维纺制混合纱线
  • 批准号:
    237692119
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Friction free yarn twisting on the basis of superconducting technology and in consideration of the dynamic yarn path in textile machines
基于超导技术并考虑纺织机动态纱道的无摩擦纱线加捻
  • 批准号:
    229220297
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Chitosan Fiberbased Threedimensional Hybrid Scaffolds for Bone Tissue Engineering
用于骨组织工程的基于壳聚糖纤维的三维混合支架
  • 批准号:
    191760137
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Simulation-based finishing of barrier fabrics by means of partial particle application
通过部分颗粒应用对阻隔织物进行模拟整理
  • 批准号:
    202243774
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Modellierung und Simulation von neuartigen textilbasierten adaptiven Faserkunststoffverbundstrukturen mit Formgedächtnislegierungen
具有形状记忆合金的新型基于织物的自适应纤维塑料复合结构的建模和仿真
  • 批准号:
    191637975
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Development of fundamental process technology for the production of Multiaxial Warp Knitted (Stitch-Bonded) Fabric with three dimensional Geometry
三维几何多轴向经编(缝编)织物生产基础工艺技术开发
  • 批准号:
    160013724
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Wissenschaftliche Grundlagen zur Strukturfixierung textiler Halbzeuge mit Hybridgarnen für komplexe, beanspruchungsgerechte Preforms
用于复杂、应力导向预成型件的混合纱线半成品纺织品结构固定的科学原理
  • 批准号:
    136621075
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

酶响应的中性粒细胞外泌体载药体系在眼眶骨缺损修复中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82371102
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
NPM1表观重塑巨噬细胞代谢及修复表型在心肌缺血损伤中的调控作用
  • 批准号:
    82371825
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
衰老抑制脊髓损伤修复的CXCL13依赖性CD8+T细胞通讯机制研究
  • 批准号:
    82371585
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
间皮细胞衰老在腹膜透析后腹膜适应不良修复和纤维化发病中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82370743
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
铜募集微纳米网片上调LOX活性稳定胶原网络促进盆底修复的研究
  • 批准号:
    82371638
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
靶向PARylation介导的DNA损伤修复途径在恶性肿瘤治疗中的作用与分子机制研究
  • 批准号:
    82373145
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
运用3D打印和生物反应器构建仿生尿道模型探索Hippo-YAP信号通路调控尿道损伤修复的机制研究
  • 批准号:
    82370684
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
解码精母细胞特异5’UTR元件调控DNA损伤修复基因MSH5翻译挽救减数分裂障碍的研究
  • 批准号:
    82371607
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    46.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
槲皮素控释系统调控Mettl3/Per1修复氧化应激损伤促牙周炎骨再生及机制研究
  • 批准号:
    82370921
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

DELINEATING THE ROLE OF THE HOMOCYSTEINE-FOLATE-THYMIDYLATE SYNTHASE AXIS AND URACIL ACCUMULATION IN AFRICAN AMERICAN PROSTATE TUMORS
描述同型半胱氨酸-叶酸-胸苷酸合成酶轴和尿嘧啶积累在非裔美国人前列腺肿瘤中的作用
  • 批准号:
    10723833
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Integrative Systems Biology Core
综合系统生物学核心
  • 批准号:
    10713944
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Pathways of Injury and Repair in Barrett's Carcinogenesis
巴雷特癌发生过程中的损伤和修复途径
  • 批准号:
    10713938
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Establishment of design method for CFRP bonded repair and strengthening of steel tube members
钢管构件CFRP粘接修复加固设计方法的建立
  • 批准号:
    23K19152
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
The Intermountain West-Atlantic Center (InterACT) for the APS Phenotyping Consortium
APS 表型联盟的山间西大西洋中心 (InterACT)
  • 批准号:
    10649343
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Synergize a novel homologous recombination inhibitor with DNA damagingagents in TNBC
在 TNBC 中协同新型同源重组抑制剂与 DNA 损伤剂
  • 批准号:
    10760604
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Consequences of retrotransposition on genome integrity
逆转录转座对基因组完整性的影响
  • 批准号:
    10736406
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Integrating Musculoskeletal and Data-Driven Modeling to Understand the Biomechanical Sequelae of Syndesmotic Repair
整合肌肉骨骼和数据驱动建模以了解韧带联合修复的生物力学后遗症
  • 批准号:
    10751099
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Proton isotope effect as the method to repair marginal liver graft by extracorporeal perfusion
质子同位素效应体外灌注修复边缘肝移植的方法
  • 批准号:
    23H03779
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Detection and Characterization of Somatic Mutations in Human Tissue Utilizing Duplex-Consensus Sequencing
利用双重一致性测序检测和表征人体组织中的体细胞突变
  • 批准号:
    10662935
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了