مدل سازی چند مقیاسی شکست در نانوکامپوزیت پلیمری تقویت شده با نانولوله های کربنی سالم و عامل دار شده

در این تحقیق تلاش شده است، عوامل موثر بر خواص مکانیکی و مکانیزم شکست نانوکامپوزیت پلیمری تقویت شده با نانولوله های کربنی سالم و عامل دار شده مورد ارزیابی قرار گیرد. مدل سازی در دو فاز نانو و میکرو انجام شده که اثر نقص های ساختاری حفره و پیوند های کوالانسی ناشی از فرآیند عامل دار کردن نانولوله ها در فاز نانو و نحوه توزیع، شکل و انحنای نانولوله ها در فاز میکرو نیز بررسی شده است. مشاهده می شود که با توجه به عواملی همچون توزیع، اعوجاج و عامل دار شدن نانولوله های کربنی، امکان کاهش یا افزایش استحکام نانوکامپوزیت های پلیمری در مقابل پلیمر خالص وجود دارد. همچنین عامل دار کردن نانولوله های کربنی باعث بهبود استحکام نانوکامپوزیت پلیمری شده و شکنندگی آن ها را کاهش می دهد. از سوی دیگر، نقص های ساختاری ایجادشده در پروسه عامل دار کردن نانولوله های کربنی، باعث کاهش مدول الاستیسته نانوکامپوزیت می شود. همچنین چنان چه انحنای نانولوله های کربنی تقویت کننده نانوکامپوزیت پلیمری افزایش یابد، اثر بهبود دهنده عامل دار کردن نانولوله های کربنی کاهش چشمگیری می یابد و به خواص نانوکامپوزیت تقویت شده با نانولوله های سالم نزدیک می شود.