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M. Rodríguez-Hortalá, D. Salaberger, P. Dobron, M. Holzmeier, H.P. Degischer:
"Charakterisierung der Schädigung in CFK-Verbundwerkstoffen mittels Computertomographie und in-situ Schallemission Messungen";
Talk: Tagung Werkstoffprüfung 2011, Berlin (Deutschland); 12-01-2011 - 12-02-2011; in: "DVM Bericht 643 Tagung Werkstoffprüfung 2011", W. Grellmann (ed.); DVM, (2011), ISBN: 978-3-9814516-1-0; 207 - 212.

Acoustic emission (AE) of unidirectional carbon fibre reinforced polymer tubes produced by pultrusion is measured during torsion loading. X-ray computed tomographies are compared for the same samples prior and after intense AE signals appeared to identify the damage initiation in the composite. Debonding of fibres, matrix and fibre cracking produce different AE-signals. Target metallography of those samples reveals the fracture of matrix and of fibres. Debonding is observed by scanning electron microscopy. After further deformation until fracture, fractographies show fibre pullout at fibre agglomerations and cracks in the matrix expanding from matrix rich regions or from porosity associated to filler particle conglomerations. Damage nucleation takes place at filler agglomerations as well as at touching fibres and matrix rich regions underlining the importance of uniform fibre distribution.

An mittels Pultrusionsverfahren hergestellten, unidirektional Kohlenstofffaser verstärkten Kunststoffrohren wird die akustische Emission (AE) unter Torsionsbeanspruchung gemessen. Röntgen-Computer-Tomografien der Torsionsproben vor der Verformung werden mit denen nach dem Auftreten intensiver AE-Signale verglichen, um die Schädigung des Verbundwerkstoffes durch die Beanspruchung zu identifizieren. Faserablösungen, Matrix- und Faserrisse erzeugen unterschiedlich hohe AE-Intensitäten. Metallografische Zielpräparationen verformter Proben zeigen Brüche der Matrix und der Fasern. Faserablösungen werden mittels Rasterelektronenmikroskopie identifziert. Nach weiterer Verformung bis zum Bruch zeigen Fraktografien die Ausziehlängen der einander berührenden Fasern und Risse ausgehend entweder von Matrixanhäufungen oder von mit Füllstoffanhäufungen verbundener Porosität. Sowohl Matrix-, Füllstoffe- als auch Faseranhäufungen bilden die Ausgangspunkte der Risseinleitung, was die Wichtigkeit gleichmäßiger Faserverteilung unterstreicht.

CFRP, pultrusion, torsion test, acoustic emission, X-ray tomography.