Verbundwerkstoffe sind leistungsstarke Materialien, die in vielen Bereichen eingesetzt werden. Je nach Matrixmaterial gibt es unterschiedliche Strategien für den Umgang mit Kompositabfällen, wie Deponierung, Verbrennung oder werkstoffliches Recycling. Letzteres ist besonders zukunftsweisend und nachhaltig, mit hohem wirtschaftlichem und ökologischem Potenzial.

In diesem Projekt liegt der Fokus auf werkstofflichem Recycling und den fundamentalen Wechselwirkungen sowie den Interface-Eigenschaften des heterogenen Systems. Ziel ist die grundlegende Charakterisierung und Modellierung der Grenzflächen von recycelten duroplastischen Verbundwerkstoffen. Dazu werden neue, künstlich gealterte und kombinierte Materialien untersucht, um Wechselwirkungen auf submakroskopischer Ebene zu quantifizieren.

Ein umfassender Versuchsplan ermittelt sowohl Standard- mechanische Eigenschaften (Zug-, Biegefestigkeit) als auch fortgeschrittene bruchmechanische Kennwerte (z. B. Energiefreisetzungsrate). Künstliche Alterung simuliert Strahlung, Feuchtigkeit und Temperatur zur Nachbildung realer Umweltbedingungen.

Gestützt auf experimentelle Daten werden mikromechanische und Zugtrennungsmodelle entwickelt, ergänzt durch molekulardynamische Simulationen, um die Grenzflächeneigenschaften präzise vorherzusagen.

Während frühere Studien zum mechanischen Kompositrecycling meist das makroskopische Verhalten betrachteten, vernachlässigen sie oft die molekularen Wechselwirkungen. Dieses Projekt ist das erste, das Grenzflächeninteraktionen in recycelten, duroplastischen Verbundwerkstoffen systematisch unter kontrollierten Alterungs- und Testbedingungen untersucht und numerische Modelle für Finite-Elemente-Simulationen ableitet.