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MWCNT, nano-silica, and nano-clay additives effects on adhesion performance of dissimilar materials bonded joints
Polymer Composites ( IF 4.8 ) Pub Date : 2021-08-18 , DOI: 10.1002/pc.26268 Mehmet Veysel Cakir 1 , Didem Kinay 2
Polymer Composites ( IF 4.8 ) Pub Date : 2021-08-18 , DOI: 10.1002/pc.26268 Mehmet Veysel Cakir 1 , Didem Kinay 2
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Large vehicles, ships, and airplanes are made of hybrid structures with a combination of metal and composite materials. Aluminum and fiber composites are widely used in the aerospace, automotive, and marine industries due to their high strength/weight ratios. In these industries, adhesive joints are preferred as the primary method of forming structural joints. Although the use of adhesives in a combination with different materials provides many advantages over mechanical methods, efforts are being made to increase the strength of the adhesive connection. In this study, three different nanoparticles such as nanosilica, nanoclay, and multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) were added to a commercial epoxy adhesive (Araldite 2014), and the shear strengths of single-lap joints made of aluminum and glass fiber reinforced polymer composite were investigated. According to the experimental results, adding nanoparticles increased the strength of the bonded joints. The best increase was determined as 62% for the connection with 0.5 wt% MWCNTs added. On the other hand, the improvement in the bond with 1.5 wt% nanoclay was found to be 37.8%, while the improvement in the bond with 1.5% nanosilica was 43.3%. Failure types of samples after the mechanical tests were analyzed by taking macro and scanning electron microscopy images from the overlap sides.
中文翻译：
多壁碳纳米管、纳米二氧化硅和纳米粘土添加剂对异种材料结合接头的粘合性能的影响
大型车辆、船舶和飞机由金属和复合材料组合而成的混合结构制成。铝和纤维复合材料因其高强度/重量比而广泛用于航空航天、汽车和海洋工业。在这些行业中，粘合剂接头是形成结构接头的主要方法。尽管将粘合剂与不同材料结合使用提供了许多优于机械方法的优点，但正在努力增加粘合剂连接的强度。在这项研究中，将三种不同的纳米粒子，如纳米二氧化硅、纳米粘土和多壁碳纳米管 (MWCNT) 添加到商业环氧树脂粘合剂中 (Araldite 2014)，并研究了由铝和玻璃纤维增强聚合物复合材料制成的单搭接接头的剪切强度。根据实验结果，添加纳米颗粒增加了结合接头的强度。对于添加 0.5 wt% MWCNTs 的连接，最佳增加被确定为 62%。另一方面，发现使用 1.5 wt% 纳米粘土的粘合改进为 37.8%，而使用 1.5% 纳米二氧化硅的粘合改进为 43.3%。通过从重叠侧拍摄宏观和扫描电子显微镜图像来分析机械测试后样品的失效类型。发现使用 1.5 wt% 纳米粘土的粘合改进为 37.8%，而使用 1.5% 纳米二氧化硅的粘合改进为 43.3%。通过从重叠侧拍摄宏观和扫描电子显微镜图像来分析机械测试后样品的失效类型。发现使用 1.5 wt% 纳米粘土的粘合改进为 37.8%，而使用 1.5% 纳米二氧化硅的粘合改进为 43.3%。通过从重叠侧拍摄宏观和扫描电子显微镜图像来分析机械测试后样品的失效类型。
更新日期：2021-08-18
中文翻译：
多壁碳纳米管、纳米二氧化硅和纳米粘土添加剂对异种材料结合接头的粘合性能的影响
大型车辆、船舶和飞机由金属和复合材料组合而成的混合结构制成。铝和纤维复合材料因其高强度/重量比而广泛用于航空航天、汽车和海洋工业。在这些行业中，粘合剂接头是形成结构接头的主要方法。尽管将粘合剂与不同材料结合使用提供了许多优于机械方法的优点，但正在努力增加粘合剂连接的强度。在这项研究中，将三种不同的纳米粒子，如纳米二氧化硅、纳米粘土和多壁碳纳米管 (MWCNT) 添加到商业环氧树脂粘合剂中 (Araldite 2014)，并研究了由铝和玻璃纤维增强聚合物复合材料制成的单搭接接头的剪切强度。根据实验结果，添加纳米颗粒增加了结合接头的强度。对于添加 0.5 wt% MWCNTs 的连接，最佳增加被确定为 62%。另一方面，发现使用 1.5 wt% 纳米粘土的粘合改进为 37.8%，而使用 1.5% 纳米二氧化硅的粘合改进为 43.3%。通过从重叠侧拍摄宏观和扫描电子显微镜图像来分析机械测试后样品的失效类型。发现使用 1.5 wt% 纳米粘土的粘合改进为 37.8%，而使用 1.5% 纳米二氧化硅的粘合改进为 43.3%。通过从重叠侧拍摄宏观和扫描电子显微镜图像来分析机械测试后样品的失效类型。发现使用 1.5 wt% 纳米粘土的粘合改进为 37.8%，而使用 1.5% 纳米二氧化硅的粘合改进为 43.3%。通过从重叠侧拍摄宏观和扫描电子显微镜图像来分析机械测试后样品的失效类型。
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