مطالعه اثر انباشتگی و پراکندگی تقویت‌کننده روی خواص ویسکوالاستیک نانوکامپوزیت‌های پلیمری تقویت‌شده با نانولوله کربنی

Abstract

در این تحقیق، اثر پدیده انباشتگی و پراکندگی تقویت‌کننده روی خواص ویسکوالاستیک نانوکامپوزیت‌های پلیمری تقویت شده با نانولوله کربنی بصورت پارامتریک مورد مطالعه قرار می‌گیرد. بدین منظور خواص کامپوزیت با روش میکرومکانیکی موری-تاناکا با فرض آرایش نانولوله بصورت کاملاً تصادفی تعیین می‌شود. سپس با فرض تجمع نانولوله‌ها داخل نواحی کروی شکل، دو پارامتر جهت مدل‌سازی انباشتگی و پراکندگی نانولوله تعریف و در روابط میکرومکانیک اعمال می‌گردد و خواص داخل و خارج نواحی کروی و خواص کلی نانوکامپوزیت بدست می‌آیند. خواص پلیمر زمینه بصورت ویسکوالاستیک فرض شده که جهت شبیه‌سازی آن از مدل جامد خطی استاندارد که دارای 3 پارامتر ساختاری می‌باشد استفاده می‌شود. با توجه به وابسته به زمان بودن معادلات ساختاری ماده زمینه، استفاده مستقیم از روش‌های میکرومکانیک میسر نیست. لذا با استفاده از تبدیل لاپلاس، شکل جبری این معادلات در روابط روش موری-تاناکا وارد می‌گردند. جهت صحت سنجی مدل، نتایج حاصل از مدل‌سازی با داده‌های تجربی موجود برای نانوکامپوزیت پلیمری تقویت شده با نانولوله کربنی مقایسه می‌شوند. بررسی پارامترهای انباشتگی روی خواص نشان می‌دهد که هرچه نانولوله‌ها کمتر انباشته باشند، خواص ویسکوالاستیک بهتری حاصل می‌شود.