The staggering growth rates in plastics production and applications increase the demand for meaningful measuring and analysis methods in polymer testing. The advances in electronic measuring techniques led to further developments in classic testing methods as well as to completely new methods. This book describes the significance of characteristic data for the quantification of the interrelationship between microstructure and macroscopic properties.
Elastomers are found in many applications ranging from technology to daily life applications for example in tires, drive systems, sealings and print rollers. Dynamical operation conditions put extremely high demands on the performance and stability of these materials and their elastic and flow properties can be easily adjusted by simple manipulations on their elastic and viscous properties. However, the required service life suffers often from material damage as a result of wear processes such as abrasion and wear fatigue, mostly caused by crack formation and propagation. This book covers interdisciplinary research between physics, physical chemistry, material sciences and engineering of elastomers within the range from nanometres to millimetres and connects these aspects with the constitutive material properties. The different chapters describe reliable lifetime and durability predictions based on new fracture mechanical testing concepts and advanced material-theoretical methods which are finally implemented in the finite element method for structural simulations. The use of this approach allows a realistic description of complex geometrical and loading conditions which includes the peculiarities of the mechanical behaviour of elastomeric materials in detail. Furthermore, this approach demonstrates how multi-scale research concepts provide an ambitious interdisciplinary challenge at the interface between engineering and natural sciences. This book covers the interests of academic researchers, graduate students and professionals working in polymer science, rubber and tire technology and in materials science at the interface of academic and industrial research.
The sub volumes A of volume VIII/6 form a series of data collections and handbooks covering properties of polymer solids and polymer melts. The present volume forms the third part of it and compiles concepts and data concerning thermomechanical, mechanical and fracture-mechanical properties of pure, filled and reinforced thermoplastics, thermo sets and high-performance composites.
The application of fracture mechanics to polymers and composites enables a quantitative understanding of toughness behavior through specific parameters, facilitating preventive failure analysis. This emerging scientific discipline has rapidly evolved, with experimental findings seeking broader industrial applications. However, the practical use of fracture mechanics parameters in structural-integrity assessments is limited due to challenges in transferring results from specimens to components. Geometry-independent parameters are crucial for ensuring the reliable performance of polymers and components across various industrial sectors, including polymer development, quality control, and the design of durable components in the automotive and electrical industries, as well as household appliances, information technology, and medical applications. This status report on the deformation and fracture behavior of polymer materials is based on revised lectures from the Merseburg discussion conference titled 'Deformation and Fracture Behaviour of Polymers' and additional contributions. The editors and authors aim to provide insights into the applied fracture mechanics of polymers and composites, reflecting their current research efforts.
In der Kunststoffprüfung werden aussagekräftige Mess- und Auswerteverfahren benötigt - dies umso mehr, als in der Kunststofferzeugung und -anwendung enorme Zuwachsraten verzeichnet werden. Die klassischen Prüfverfahren haben sich weiterentwickelt und völlig neuartige Methoden etabliert. Dieses Buch beschreibt die Zusammenhänge zwischen der Mikrostruktur und den makroskopischen Eigenschaften. Zusätzlich werden Verfahren vorgestellt, mit denen vertiefte Informationen über Schädigungsprozesse und -mechanismen ableitbar sind. Ein besonderes Kennzeichen dieses Buches ist die Verdeutlichung der Aussagekraft von Werkstoffkennwerten zur Beurteilung von Bauteileigenschaften. Inhalt: - Einführung in die Prüfung von Kunststoffen und Verbunden - Prüfkörperherstellung und -vorbereitung - Bestimmung verarbeitungsrelevanter Eigenschaften - Mechanische Eigenschaften von Kunststoffen - Zähigkeitsbewertung mit bruchmechanischen Methoden - Prüfung physikalischer Eigenschaften - Bewertung der Spannungsrissbeständigkeit - Zerstörungsfreie Kunststoffprüfung - Hybride Verfahren der Kunststoffdiagnostik - Prüfung von Verbundwerkstoffen - Technologische Prüfverfahren - Mikroprüftechnik
Das Anliegen des Konferenzberichts besteht darin, den derzeitigen Erkenntnisstand auf dem Gebiet des Verformungs- und Bruchverhaltens von Polymerwerkstoffen in Form eines „Status Reports“ darzustellen. Hierfür wurden ausgewählte Vorträge des 6. Problemseminars Deformations- und Bruchverhalten von Kunststoffen thematisch zusammengestellt und durch weitere Beiträge aus der eigenen Forschungsarbeit ergänzt. Besondere Schwerpunkte bestehen auf den Gebieten: Zähigkeitscharakterisierung mit Hilfe bruchmechanischer Konzepte (Neuere Entwicklungen, Experimentelle Methode, Approximative Methoden), Morphologie-Eigenschafts- Korrelationen (Homopolymerisate, Blends, Copolymerisate), Hybride Methoden der Kunststoffprüfung und Kunststoffdiagnostik, Bikompatible Werkstoffe und medizinische Implantate, Einsatz- und Anwendungsgrenzen von Kunststoffen. TOC: A. Zähigkeitscharakterisierung mit Hilfe bruchmechanischer Konzepte, 1. Stand und Entwicklungstendenzen, 2. Experimentelle Methoden, 3. Alternative Methoden, B. Morphologie-Eigenschafts-Korrelation, 1. Homopolymerisate, 2. Blends, 3. Copolymerisate, C. Hybride Methoden der Kunststoffprüfung und Kunststoffdiagnostik, D. Technologische Prüfverfahren, E. Biokompatible Werkstoffe und medizinische Implantate, F. Spezielle Werkstoffe, G. Einsatz- und Anwendungsgrenzen