تحلیل تجربی و عددی خواص مکانیکی نانو کامپوزیت های پلی پروپیلن/ گرافن

در این تحقیق خواص مکانیکی نانوکامپوزیت پلی پروپیلن/ گرافن به دو روش تجربی وشبیه سازی مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج آنها با هم مقایسه شده اند. هدف از شبیه سازی پیشبینی مدول نانوکامپوزیت پلی پروپیلن/ گرافن بوده و در آن از یک مدل سه فازی که شامل نانو ذره، ناحیه سطح مشترک و ماتریس که به صورت سری و موازی با هم در تماس هستند، استفاده شده است. شبیه سازی با فرض اختلاط ایدهال ذرات، انجام شده است. همچنین فاکتور شکل نانو ذره که به صورت شش ضلعی منتظم است دخالت داده شده است. نمونه های نانوکامپوزیت بر پایه %0-%2- %4- %8 درصد وزنی نانو گرافن ساخته شده و آزمون های کشش و ضربه برروی آن انجام گردید.مدل با نتایج بدست آمده از آزمون کشش مطابقت داده شد که درصد تطابق خوبی را ازخود نشان داد. مشاهده شد که استحکام کششی%97 در %4 وزنی گرافن، مدول یانگ %55 در %8 وزنی گرافن و مقاومت به ضربه نانو کامپوزیت حاصل %27 در %4 وزنی گرافن نسبت به پلیپروپیلن خالص افزایش پیدا می کند. اما ازدیاد طول تا شکست آن کاهش مییابد. نیز آن که، نتایج آزمایشگاهی با مدل شبیه سازی شده حداکثر خطای 8 درصد را در4 درصد وزنی گرافن دارد.