Opheldering van de effecten van deeltjesgrootte en oppervlaktechemie op verhardingsmechanismen in nanoversterkte lijmen

Tegenwoordig hebben verlijmde verbindingen vaak de voorkeur op mechanische verbindingen in hoogwaardige toepassingen, vanwege hun betere ladingsverdeling, lager gewicht en het vermogen om ongelijke verbindingen te maken. Standaard lijmen hebben echter een lagere mechanische sterkte vergeleken met mechanische bevestigingsmiddelen. Om dit te verhelpen, zijn eerder met succes nanodeeltjes toegevoegd als versteviging. Meerdere, vaak concurrerende, verhardingsmechanismen zijn voorgesteld, waarbij deeltjesgrootte en interactie met de polymeermatrix belangrijk zijn. Toch zijn weinig studies gericht op de invloed van deze parameters. Dit project beoogt het ophelderen van de effecten van deeltjesgrootte en oppervlaktechemie op het verhardingsgedrag in nanoversterkte lijmen. Hiervoor zullen hafniumoxide (HfO2) nanokristallen worden gesynthetiseerd in verschillende groottes en vervolgens gemodificeerd met een set liganden. Deze nanokristallen worden gedispergeerd in verschillende industrieel belangrijke lijmsoorten: epoxy, polyurethaan en acryl. Beoordeling van de mechanische eigenschappen in composiet en multi-materiaal verbindingen en visualisatie laat toe specifieke verhardingsmechanismen te identificeren. De visualisatie gebeurt via CT, een krachtige en dynamische techniek, mogelijk door het hoge contrast van de HfO2-nanokristallen. Door de synthese en oppervlaktemodificatie zelf uit te voeren, hebben we totale controle en kunnen we de effecten van deze parameters beoordelen.