مطالعه رفتار پرکولیشن خواص مکانیکی نانوکامپوزیتهای پلیمری تقویت شده با نانوذرات با استفاده از مدلسازی میکرومکانیکی سهبعدی | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 43, Volume 15, Issue 6, 1394, Pages 376-382 PDF (374.36 K) | ||
| Authors | ||
| رضا انصاری خلخالی* 1; محمدکاظم حسن زاده اقدم2; علی مشکور2 | ||
| 1دانشیار دانشگاه گیلان | ||
| 2دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت | ||
| Abstract | ||
| بهبود چشمگیر خواص مکانیکی پلیمرهای تقویت شده با نانوذرات در درصدهای حجمی نسبتا کم، سبب شده است که استفاده از نانوکامپوزیتهای زمینه پلیمری افزایش یابد. وجود ناحیه فاز میانی بین نانوذرات و زمینه پلیمری دلیل اصلی افزایش خواص مکانیکی نانوکامپوزیتها میباشد. در این تحقیق، با استفاده از یک مدل میکرومکانیکی بر مبنای سلول واحد، رفتار پرکولیشن خواص مکانیکی نانوکامپوزیتهای پلیمری تقویت شده با نانوذرات مورد بررسی قرار میگیرد. المان حجمی نماینده نانوکامپوزیت از سه فاز شامل نانوذرات، زمینه پلیمری و فاز میانی تشکیل میشود. هندسه المان حجمی نانوکامپوزیت به c×r×h نانوسلول در سه بعد تقسیم شده و حالت توزیع نانوذرات در زمینه بصورت اتفاقی میباشد. اثرات ناحیه فاز میانی شامل ضخامت و مدول الاستیک و هندسه نانوذرات بر رفتار پرکولیشن نانوکامپوزیت تشریح میشود. نتایج مدلسازی نشان میدهد که با کاهش اندازهی نانوذرات یا با افزایش نسبت منظر فاز تقویت، درصد حجمی بحرانی نانوکامپوزیت کاهش مییابد. نتایج پیشبینی شده با مدل میکرومکانیکی حاضر در تطابق خوبی با نتایج مدلهای میکرومکانیکی دیگر میباشند. نتایج گزارش شده در این تحقیق میتواند جهت مدلسازی و طراحی بهینه نانوکامپوزیتهای تقویت شده با نانوذرات با بالاترین صرفه اقتصادی مورد استفاده قرار بگیرد. | ||
| Keywords | ||
| نانو ذره; پرکولیشن; فاز میانی; میکرومکانیک; خواص مکانیکی نانوکامپوزیت | ||
|
Statistics Article View: 281 PDF Download: 331 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,160 |
| Number of Articles | 24,584 |
| Article View | 20,230,724 |
| PDF Download | 16,203,300 |