بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت پلی‏ آمید 6،6- گرافین با استفاده از شبیه‏ سازی دینامیک مولکولی

در این تحقیق، نانوکامپوزیت پلی ‏آمید 6،6 (از یک سو در تماس با یک صفحه ‏ی گرافینی و از سوی دیگر در تماس با خلا)، به وسیله ‏ی شبیه‏ سازی دینامیک مولکولی مطالعه شده‏ است. به منظور دستیابی به خواص مکانیکی زنجیره ‏های دراز پلیمری (که شبیه ‏سازی اتمی آن ‏ها میسر نیست)، روش شبیه‏ سازی دانه‏ بندی درشت مورد استفاده قرار گرفته‏ است. از آن ‏جایی که دمای انتقال شیشه‏ ای یک فاکتور بسیار مهم در تعیین خواص سیستم‏ های پلیمری می ‏باشد، در ابتدا، دمای انتقال شیشه ‏ای برای توده‏ ی پلیمری محاسبه شده‏ است. این منظور با بهره‏ گیری از یک مدل دانه‏ بندی درشت موجود برای پلیمر مذاب فراهم گردیده ‏شد. در ابتدا با سرمایش مرحله‏ ای پلیمر مذاب، دمای انتقال شیشه ‏ای پلیمر k 210 تعیین گشته‏ است. سپس مقادیر موضعی ضریب پواسون و مدول یانگ برای پلیمر شیشه ‏ای به صورت تابعی از فاصله از صفحه‏ ی گرافینی محاسبه شده‏ اند. نتایج نشان می ‏دهند که در نزدیک صفحه‏ ی گرافینی (جایی که لایه‏ ی چگال پلیمری در تماس با سطح تشکیل می‏ شود)، این دو خاصیت مکانیکی تقویت شده‏ اند. با افزایش فاصله از صفحه، ضریب پواسون و مدول یانگ نانوکامپوزیت به مقادیر مربوط به ضریب پواسون و مدول یانگ توده ‏ی پلیمری همگرا شده و با نزدیک شدن به خلا، افت می ‏کنند.