利用宏观模量数据确定剥离型聚合物-黏土纳米复合材料中纳米界面区的厚度与模量
软凝聚态物质
2018-01-07 v1 应用物理
摘要
本文试图在已知聚合物-黏土纳米复合材料中宏观杨氏模量的前提下，预测纳米界面区的厚度与模量。首先，通过系统设计的20160次线弹性有限元模拟，推导出界面区厚度、界面区模量、纳米黏土含量与复合材料宏观杨氏模量之间的解析方程。该方程中的四个校准参数基于已报道的NYLON6-MMT纳米复合材料数据计算而得。接着，建立了一个解析纳米方程以满足纳米界面区的必要边界条件。最后，通过两方程的交点计算出界面区厚度与模量。利用文献中两组差异较大的数据集检验了预测的有效性。预测的界面区厚度与实验报道一致，在该纳米复合材料中约为2–8 nm。所提出的方法可用于具有类似聚合物-黏土纳米复合材料结构特征的广泛各向同性三相体系的力学性质设计与预测。
引用
@article{arxiv.1712.03202,
title = {Determining the thickness and modulus of the nano-metric interphase region using macroscopic modulus data in exfoliated polymer-clay nanocomposites},
author = {H. Goodarzi Hosseinabadi and Kh. Khederlou and J. Payandehpeyman and R. Bagheri},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.03202},
year = {2018}
}