聚合物复合材料力学行为中微观结构变化的分子模拟研究*-中国聚合物网,论文下载

聚合物复合材料力学行为中微观结构变化的分子模拟研究*

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分子模拟模量形变曲线 Payne 效应聚合物壳层模型

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简介：

我们建立了一个大体系的聚合物纳米颗粒复合材料模型，通过分子模拟计算，讨论了聚合物复合材料力学行为及其微观结构的变化。我们通过Snapshot图、模量形变曲线的计算、填料网络中颗粒数目的变化以及聚合物壳层网络数目的变化等，细致地探讨了在拉伸和剪切过程中聚合物复合材料模量随形变的变化，并对对这种类似于Payne效应变化趋势的行为进行了微观结构的分析。通过模量变化与微观结构的变化的比较分析，我们进一步考察了“填料网络模型”以及“聚合物壳层重叠模型”，并对Payne效应做了解释。当纳米颗粒初始分散很差时，Payne效应主要起源于填料网络模型的破坏；而当颗粒的初始分散状态很均匀时，由于体系已经构建不了填料网络，所以纳米颗粒之间是通过颗粒周围的聚合物壳层来连接的，Payne效应则来自该种重叠结构的破坏。聚合物壳层中聚合物分子链被束缚，所以该区域的模量也较大。总之，通过分子模拟对聚合物复合体系力学行为的研究，相信可以给微观机理的理论研究和聚合物纳米复合材料的设计和制备提供帮助。

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liu

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2013-11-12 15:03:19

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