高分子材料科学与工程
高分子材料科學與工程
고분자재료과학여공정
POLYMER MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING
2006年
3期
11-15
,共5页
谢桂兰%张平%龚曙光%曹尉南%安小军
謝桂蘭%張平%龔曙光%曹尉南%安小軍
사계란%장평%공서광%조위남%안소군
纳米复合材料%结晶聚合物%渐近均匀化方法%有限元分析%多层次结构%有效性能
納米複閤材料%結晶聚閤物%漸近均勻化方法%有限元分析%多層次結構%有效性能
납미복합재료%결정취합물%점근균균화방법%유한원분석%다층차결구%유효성능
原位聚合法制备的尼龙6/纳米SiO2复合材料具有很好的综合力学性能.加入相当低的纳米颗粒体积分数,可使纳米复合材料性能明显提高,但在其体积分数超过某一较小的临界值后,继续增加纳米颗粒体积分数,不再有增强效果.这一实验发现与以往的细观力学预测不一致,一直没有合理的解释.本文从材料的微观结构特点出发,揭示了上述现象的微观物理机制,将结晶聚合物纳米复合材料内部结构分别用宏观、细观和纳观三个层次来描述.利用数学上的渐近均匀化理论,结合有限元方法,经四次纳观层次的均匀化和一次细观层次的均匀化,预测了聚合物纳米复合材料的有效性能,揭示了聚合物纳米复合材料有效模量随纳米颗粒体积分数增加出现先增大后减小的变化规律.
原位聚閤法製備的尼龍6/納米SiO2複閤材料具有很好的綜閤力學性能.加入相噹低的納米顆粒體積分數,可使納米複閤材料性能明顯提高,但在其體積分數超過某一較小的臨界值後,繼續增加納米顆粒體積分數,不再有增彊效果.這一實驗髮現與以往的細觀力學預測不一緻,一直沒有閤理的解釋.本文從材料的微觀結構特點齣髮,揭示瞭上述現象的微觀物理機製,將結晶聚閤物納米複閤材料內部結構分彆用宏觀、細觀和納觀三箇層次來描述.利用數學上的漸近均勻化理論,結閤有限元方法,經四次納觀層次的均勻化和一次細觀層次的均勻化,預測瞭聚閤物納米複閤材料的有效性能,揭示瞭聚閤物納米複閤材料有效模量隨納米顆粒體積分數增加齣現先增大後減小的變化規律.
원위취합법제비적니룡6/납미SiO2복합재료구유흔호적종합역학성능.가입상당저적납미과립체적분수,가사납미복합재료성능명현제고,단재기체적분수초과모일교소적림계치후,계속증가납미과립체적분수,불재유증강효과.저일실험발현여이왕적세관역학예측불일치,일직몰유합리적해석.본문종재료적미관결구특점출발,게시료상술현상적미관물리궤제,장결정취합물납미복합재료내부결구분별용굉관、세관화납관삼개층차래묘술.이용수학상적점근균균화이론,결합유한원방법,경사차납관층차적균균화화일차세관층차적균균화,예측료취합물납미복합재료적유효성능,게시료취합물납미복합재료유효모량수납미과립체적분수증가출현선증대후감소적변화규률.
