流动诱导分子取向对聚合物界面焊接与强度的影响

熔融沉积成型构建的结构通常明显弱于传统工艺制造的 structures，并在逐层沉积的焊缝处发生失效。可能影响强度的一个因素是沉积材料的流动诱导取向。近期研究表明，取向会降低缠结密度，从而应通过扩散加速焊接。本文采用粗粒化分子模拟来检验分子取向对扩散和焊缝强度的影响。尽管标准度量显示缠结密度随取向而降低，但垂直于界面的扩散速率以及跨界面缠结的形成速率均未发生变化。链重新取向的时间也仍等于平衡解缠结时间 $\tau_d$。尽管如此，力学测试的模拟表明，由取向态形成的焊缝在数个 $\tau_d$ 时间内更弱。这并非因为焊缝本身更弱，而是因为焊缝附近的取向材料弱于非取向材料。焊接体系的最大剪切强度和拉伸断裂能与具有相同取向的块体体系相同。