| 简介： |
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在粗粒度模型的基础上,系统的研究了纳米填料(nanofillers)填充交联的聚合物体系的力学性能.考察了纳米填料的体积分数,填料与交链橡胶分子链之间的界面物理化学相互作用,填料粒子的尺寸对应力应变曲线的影响.模拟结果表明对橡胶的纳米增强存在一个最佳的填料体积分数(27.42%).同时研究表明界面间的化学结合是实现高效增强的有效手段.通过研究影响分子链在拉伸过程中的取向与滑移的因素,结果表明过多的化学结合会阻碍分子链的取向和滑移,另外当填料的尺寸与组成分子链小球的尺寸一样时,在大应变时分子链的取向和滑移将不能发生,从而推断对橡胶的纳米增强存在一个最小的临界填料粒径.同时过多的交联密度也会影响分子链的在拉伸过程中的滑移和取向,因而推断对特定的增强体系应该存在一个最佳的交链密度.模拟结果将增强主要归结为两个因素:1)在拉伸过程中分子链的取向和滑移;2)在大变形时分子链的有限链伸长,这两点决定了在微观上体系熵随应变的快速变化,进而反映到宏观上,特别是在大应变下的大应力,从而体现出增强的效果。该模拟结果相信对最终理解增强机理和设计橡胶纳米复合材料提供一定的帮助. |
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