PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Journal of Adhesion Science and Technology· 2026Q2

Hibrit titanyum lif-metal laminatlarda yapışmayı ve kırılma direncini artırmak için nadir toprak Y 2 O 3 modifiye edilmiş arayüzler

Rare-earth Y 2 O 3 modified interfaces for enhanced adhesion and fracture resistance in hybrid titanium fiber–metal laminates

Rao Surtani Thirumaleswara, K. Logesh, Hariharasakthisudhan Ponnarengan

Kısa özet

Titanyum lif-metal laminatlara %1,0 Y2O3 nanopartikül eklenmesi, soyulma direncini yaklaşık 40 kJ m−2 (J0.2) ve kırılma tokluğunu (JIC) iyileştirerek, arayüzey ayrılmasından kararlı çatlak büyümesine geçişi sağladı.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Optimal %1,0 Y2O3 içeriği, titanyum lif-metal laminatlarda soyulma direncini ve darbe enerjisi emilimini önemli ölçüde iyileştirmiştir.
  • %1,0 Y2O3 ile 0,2 mm'lik çatlak uzamasındaki kırılma direnci (J0.2) ve kritik J-integral kırılma tokluğu (JIC) yaklaşık 40 kJ m−2'ye yaklaşmıştır.
  • SEM analizleri, yapışkan tutma ve lif köprülenmesi ile arayüzey ayrılmasından kararlı çatlak büyümesine doğru bir başarısızlık modu geçişi göstermiştir.
  • Daha yüksek Y2O3 konsantrasyonları (%1,0'dan fazla) partikül topaklanmasına ve arayüzey bütünlüğünün azalmasına neden olmuştur.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

This study examines the effect of rare-earth Y2O3 nanoparticle modification on adhesion-controlled interfacial performance and fracture behavior of hybrid titanium/carbon–basalt fiber metal laminates fabricated by compression molding. Emphasis is placed on tailoring the metal–polymer interface through controlled nanofiller incorporation to improve interfacial cohesion and crack resistance. Laminates containing 0–2.0 wt.% Y2O3 were produced using a symmetric stacking configuration and a two-stage curing cycle under constant consolidation pressure. Adhesion-related performance was evaluated through peel testing and Mode-I fracture toughness measurements, supported by tensile, flexural, and impact tests, along with scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) analyses to elucidate interfacial damage mechanisms. An optimal Y2O3 content of 1.0 wt.% resulted in marked enhancement in peel resistance, impact energy absorption, and Mode-I fracture toughness, with the fracture resistance at 0.2-mm crack extension (J0.2) and critical J-integral fracture toughness (JIC) approaching ∼40 kJ m−2. Fractographic observations reveal a transition from interfacial debonding-dominated failure to stable crack growth characterized by adhesive retention, fiber bridging, and constrained matrix deformation. At higher nanofiller contents, particle agglomeration disrupted resin continuity, leading to reduced interfacial integrity and more brittle fracture. The results demonstrate that rare-earth oxide nanomodification provides an effective route for adhesion-driven interface engineering in titanium-based fiber–metal laminates, offering improved interfacial reliability and fracture resistance relevant to bonded structural systems.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of Adhesion Science and Technology, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarUygulamada
Makaleye SorUygulamada

Devamı Pofolia uygulamasında

Çıkarımlar ve makaleye soru sorma; ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Ücretsiz.

Web'de giriş yaparak aç

Alan: Seramik ve Kompozitler

Ceramics and CompositesMaterials Science