聚合物-填料颗粒复合材料模拟拉伸测试中的空洞形成机制
软凝聚态物质
2025-07-09 v1 计算物理
摘要
本文通过模拟一系列模型聚合物复合材料，其中由线性聚合物链和球形、均一填料颗粒（FP）组成。分子动力学仿真采用粗粒化珠-弹簧势能场，并变更若干配方参数以研究其对材料性能的影响。这些参数包括FP半径、FP体积分数、温度以及聚合物-聚合物、FP-FP和聚合物-FP之间的相互作用势。通过单向拉伸仿真单元，实现对由FP提供的机械增强（或减弱）的直接比较。我们关注在模拟拉伸测试中玻璃化聚合物复合材料中微观空洞的形成，并量化这些空洞的特征空间与形貌排列如何随所用相互作用势的不同而变化。我们讨论了这些发现在聚合物复合材料设计与配方中的意义。
引用
@article{arxiv.2507.05547,
title = {On void formation during the simulated tensile testing of polymer-filler particle composites},
author = {John J. Karnes and Supun S. Mohottalalage and Amitesh Maiti and Andrew P. Saab and Todd H. Weisgraber},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.05547},
year = {2025}
}