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Natascha Sarah Dosoudil

• In this thesis, various vitrimer epoxy polymers were investigated for use in carbon fiber reinforced and hybrid metal composite materials. First, the reactivity and processing of the neat resin material was determined. Mechanical performance and thermal properties of the resins, carbon fiber reinforced polymers (CFRP) and fiber metal laminates (FML) were comprehensively characterized. Thus, influencing variables and correlations were determined and, on this basis, design criteria and target parameters for vitrimer matrix materials were set to create vitrimer polymer materials efficient for use in high-performance composites. To analyze and highlight the added value of vitrimer epoxies, especially the dynamic properties of the polymers were tested. The ability for relaxation and the potential for recycling and repair of different resins was compared. Finally, three resin formulations were selected which are suitable for use in structural components due to their static properties andIn this thesis, various vitrimer epoxy polymers were investigated for use in carbon fiber reinforced and hybrid metal composite materials. First, the reactivity and processing of the neat resin material was determined. Mechanical performance and thermal properties of the resins, carbon fiber reinforced polymers (CFRP) and fiber metal laminates (FML) were comprehensively characterized. Thus, influencing variables and correlations were determined and, on this basis, design criteria and target parameters for vitrimer matrix materials were set to create vitrimer polymer materials efficient for use in high-performance composites. To analyze and highlight the added value of vitrimer epoxies, especially the dynamic properties of the polymers were tested. The ability for relaxation and the potential for recycling and repair of different resins was compared. Finally, three resin formulations were selected which are suitable for use in structural components due to their static properties and which offer added value concerning sustainability due to their dynamic properties.…
• In dieser Arbeit wurde eine Vielzahl an vitrimeren Epoxidharzen für den Gebrauch in Carbonfaser-verstärkten sowie Metall-Hybrid-Verbundwerkstoffen untersucht. Zunächst wurden die Reaktivität und die Verarbeitung der reinen Harze bestimmt. Die thermischen und mechanischen Eigenschaften der reinen Harze sowie von Kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CFK) - und Fasermetall-Hybridlaminat (FML) - Materialien wurden umfassend charakterisiert. Dabei wurden Einflussgrößen und Zusammenhänge ermittelt und basierend darauf Designkriterien und Zielparameter für vitrimere Matrixmaterialien festgelegt, um diese effizient in Hochleistungs-Verbundmaterial einsetzen zu können. Um den Mehrwert des Materials zu analysieren und herauszustellen wurden insbesondere die dynamischen Eigenschaften der Kunststoffe getestet. Die Relaxationsfähigkeit des Materials, das Recycling- sowie Reparaturpotential verschiedener Harzmischungen wurde verglichen. Schließlich wurden drei Harzmischungen ausgewählt, welcheIn dieser Arbeit wurde eine Vielzahl an vitrimeren Epoxidharzen für den Gebrauch in Carbonfaser-verstärkten sowie Metall-Hybrid-Verbundwerkstoffen untersucht. Zunächst wurden die Reaktivität und die Verarbeitung der reinen Harze bestimmt. Die thermischen und mechanischen Eigenschaften der reinen Harze sowie von Kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CFK) - und Fasermetall-Hybridlaminat (FML) - Materialien wurden umfassend charakterisiert. Dabei wurden Einflussgrößen und Zusammenhänge ermittelt und basierend darauf Designkriterien und Zielparameter für vitrimere Matrixmaterialien festgelegt, um diese effizient in Hochleistungs-Verbundmaterial einsetzen zu können. Um den Mehrwert des Materials zu analysieren und herauszustellen wurden insbesondere die dynamischen Eigenschaften der Kunststoffe getestet. Die Relaxationsfähigkeit des Materials, das Recycling- sowie Reparaturpotential verschiedener Harzmischungen wurde verglichen. Schließlich wurden drei Harzmischungen ausgewählt, welche sich sowohl hinsichtlich ihrer statischen Eigenschaften für den Einsatz in Strukturbauteilen eignen als auch hinsichtlich ihrer dynamischen Eigenschaften einen Mehrwert auf Grund ihrer Nachhaltigkeit bieten.…