بررسی رفتارنانومکانیکی پلیمر با نانوتقویت کننده های کربنی

نتایج بررسی های تجربی نشان می دهد که با افزودن مقدار اندکی نانولوله کربن به پلیمرها به عنوان فاز تقویت کننده، خواص مکانیکی آن ها به مقدار قابل توجهی بهبود می یابد. با توجه به کاربردهای بنیادین و فراوانی که پلیمرهای تقویت شده با نانوله کربن، nanotube-reinforced polymer (nrp) دارند، ایجاد مدل هایی که خواص موثر این مواد را پیش بینی کند لازم به نظر می رسد. مححققان زیادی با استفاده از روش هایی که برای کامپوزیت های سنتی ایجاد شده اند به توصیف رفتار مکانیکی nrpها پرداخته اند. با توجه به مفید بودن این روش ها، در کار پیش رو با توسعه ی روش های سنتی موجود، مدلی نزدیکتر به واقعیت برای بررسی تعامل در ابعاد نانومتر بین فازهای nrp ارائه شده است. تصاویری که توسط میکروسکوپ های الکترونی و تجهیزات نظیر آن تهیه شده اند، نانولوله های محاط داخل ماتریس پلیمر را موج دار نشان می دهند ترکیبی که معمولا در کامپوزیت های سنتی تقویت شده با الیاف میکرومتری دیده نمی شود. در این پایان نامه یک مدل ترکیبیِ المان محدود-میکرومکانیک ایجاد شده است تا ویژگی موجی شدن نانولوله ها را با پیش بینی های میکرومکانیک برای مدول موثر nrp ترکیب کند. نتایج حاصل از این مدل نشان می دهد که موجی بودن نانولوله، مدول موثر کامپوزیت را به میزان چشمگیری کاهش می دهد.