undefined

Moulding prepreg platelets into high fibre loading fraction carbon fibre-reinforced syntactic epoxy foams

Julkaisuvuosi

2025

Tekijät

Zhang, Yifang; Wang, Jier; Turpeinen, Tuomas; Salminen, Kristian; Li, Joanne; Smaradhana, Dharu Feby; Panesar, Ajit; Lee, Koon Yang

Abstrakti:

<p>This study presents a novel method for manufacturing high fibre content carbon fibre-reinforced syntactic epoxy foams by moulding prepreg platelets with hollow glass microspheres. The prepreg platelets were either (i) dry-mixed at room temperature or (ii) mixed at cryogenic temperature in liquid nitrogen with hollow glass microspheres prior to compression moulding. This approach achieves a carbon fibre volume fraction of up to 49 %, addressing the limitations of low fibre content in conventional syntactic foams. The resulting materials exhibit enhanced mechanical properties, including a compressive modulus of ∼6 GPa and ∼3.5 GPa in the in-plane and through-thickness directions, respectively. The anisotropy in mechanical properties is attributed to the anisotropic packing of the prepreg platelets. Packing simulations using PyBullet confirmed that microspheres did not disrupt platelet arrangement, maintaining a packing efficiency of ∼63 % while filling inter-platelet gaps. Although cryogenic processing improved the mixing process, its impact on mechanical performance was minimal. This study demonstrates a simple manufacturing approach to produce high performance carbon fibre reinforced porous polymer composites suitable for lightweighting applications.</p>
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Salminen Kristian

Turpeinen Tuomas

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli:

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

194

Artikkelinumero

108865

Julkaisu­foorumi

53877

Julkaisufoorumitaso

2

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Kustantajan version lisenssi

CC BY

Rinnakkaistallennettu

Ei

Muut tiedot

Tieteenalat

Materiaalitekniikka

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Tunnistettu aihe

[object Object]

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1016/j.compositesa.2025.108865

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä