Improvement and assessment of interfacial adhesion in composites based on basalt fibers and polymer matrices through PECVD process and hierarchical structures.

Anno
2018
Proponente -
Struttura
Sottosettore ERC del proponente del progetto
Componenti gruppo di ricerca
Abstract

Il chemical vapor deposition (CVD) è un processo attraverso il quale è possibile effettuare la deposizione di film sottili su diversi substrati. In questo lavoro, il CVD è utilizzato per l'accrescimento di nanotubi di carbonio (CNTs) su fibre di basalto precedentemente trattate per via fisico-chimica. La finitura superficiale delle fibre di basalto è investigata per cercare di incentivare la crescita di nanotubi di carbonio senza utilizzare catalizzatori metallici, essendo già stato in parte dimostrato come la formazione di uno strato superficiale corroso della fibra tende a promuovere la crescita di networks di nanotubi, verticali ed allineati tra loro. I trattamenti fisico-chimici da effettuare sulle fibre vergini di basalto riguardano un processo di etching superficiale, al fine di osservare in che misura i trattamenti possono modificare la superficie delle fibre. Una volta trattati, i campioni di fibre di basalto saranno sottoposti ad un processo CVD a temperature variabili tra i 700 °C e gli 800 °C, per la crescita dei nanotubi. Successivamente, le superfici delle stesse fibre saranno investigate tramite analisi al microscopio elettronico a scansione (SEM), al microscopio a forza atomica (AFM) e con la tecnica della spettroscopia fotoelettronica a raggi X (XPS), per valutare inizialmente la rugosità superficiale delle fibre, e successivamente la quantità e la densità dei networks di CNTs che si sono depositati. Saranno effettuati inoltre test di trazione su singola fibra e test di pullout per ottenere una caratterizzazione delle proprietà meccaniche, dell'interfaccia e delle conseguenti superfici di frattura. Sulla base della letteratura già presente, l'obiettivo del lavoro è quello di andare a valutare i diversi meccanismi che controllano la crescita dei nanotubi di carbonio sulla superficie delle fibre di basalto, valutando quanto l'aspetto superficiale delle stesse fibre possa essere più o meno incidente sul processo di deposizione.

ERC
SH1_11, PE8_8, PE5_6
Keywords:
MECCANICA DEI MATERIALI, INGEGNERIA DEI MATERIALI, NANOTUBI, NANOCOMPOSITI, CHIMICA DEI POLIMERI

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