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Computational and Experimental Analyses of Detachment Force at the Interface between Carbon Fibers and Epoxy Resin

Open Journal of Composite Materials 2017年第4期7卷 179-184页

作者： Kazuki Mori Nobuhiko Matsumoto sukeharu nomoto Kenji Tsuruta ITOCHU Techno-Solutions Corp. Kasumigaseki Chiyoda-ku Tokyo Japan Mitsubishi Gas Chemical Company Inc. Higashiyawata Hiratsuka-shi Kanagawa Japan Graduate School of Natural Science and Technology Okayama University Tsushima-naka Kita-ku Okayama Japan

Herein, we used theoretical and experimental methods to investigate the shear fracture strengths of carbon fiber/epoxy resin interfaces. The shear strengths of carbon fiber and epoxy resin were measured using the microdroplet test, whereas interaction and binding energies were estimated using?Ab initio?and molecular dynamics methods. However, binding energies did not impact the shear strength volumes determined by microdroplet tests,?i.e., bonds between functional groups of the carbon filer and the epoxy resin were difficult to break. On the other hand, the interaction energies calculated for epoxy monomers were in good agreement with experimental data. Moreover, we determined the relationship between the simulated interaction energy and the shear fracture strength volume obtained using the microdroplet test.

关键词： Carbon Fiber–Reinforced Composite Ab initio Method Molecular Dynamics Simulation Microdroplet Test

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