مدل سازی چند مقیاسی شکست در نانوکامپوزیت پلیمری تقویت شده با نانولوله‌های کربنی سالم و عامل دار شده

در این تحقیق تلاش شده است، عوامل موثر بر خواص مکانیکی و مکانیزم شکست نانوکامپوزیت پلیمری تقویت‌شده با نانولوله‌های کربنی سالم و عامل‌دار شده مورد ارزیابی قرار گیرد. مدل‌سازی در دو فاز نانو و میکرو انجام‌شده که اثر نقص‌های ساختاری حفره و پیوند‌های کوالانسی ناشی از فرآیند عامل‌دار کردن نانولوله‌ها در فاز نانو و نحوه توزیع، شکل و انحنای نانولوله‌ها در فاز میکرو نیز بررسی شده است. مشاهده می‌شود که با توجه به عواملی همچون توزیع، اعوجاج و عامل‌دار شدن نانولوله‌های کربنی، امکان کاهش یا افزایش استحکام نانوکامپوزیت‌های پلیمری در مقابل پلیمر خالص وجود دارد. همچنین عامل‌دار کردن نانولوله‌های کربنی باعث بهبود استحکام نانوکامپوزیت پلیمری شده و شکنندگی آن‌ها را کاهش می­دهد. از سوی دیگر، نقص­های ساختاری ایجادشده در پروسه عامل‌دار کردن نانولوله‌های کربنی، باعث کاهش مدول الاستیسته نانوکامپوزیت می‌شود. همچنین چنان‌چه انحنای نانولوله‌های کربنی تقویت‌کننده نانوکامپوزیت پلیمری افزایش یابد، اثر بهبود دهنده عامل‌دار کردن نانولوله‌های کربنی کاهش چشمگیری می‌یابد و به خواص نانوکامپوزیت تقویت‌ شده با نانولوله‌های سالم نزدیک می‌شود.