Фрактальный анализ структурно-механических характеристик межфазной области в эпоксидных полимерных нанокомпозитах
О.А. Дышин, И.А.о. Габибов, Д.Н.о. Асланов, А.Д.г. Сулейманова
Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности, Баку, Az1010, Азербайджан
oleg.dyshin@mail.ru
Ключевые слова: металлополимер, межфазная область, наполнитель, нанокластер, рыхлоупакованная матрица, фрактальная размерность, микромеханическая модель, metal polymer, interfacial region, filler, nanocluster, loose-packed matrix, fractal dimension, micromechanical model
Страницы: 193-200
Аннотация
На основе микромеханической модели прочности на растяжение полимерного композита показано, что в отличие от случая адгезии между двумя полимерами, когда наблюдается линейная зависимость толщины межфазной области от степени межфазной адгезии, прочность материала межфазной области в нанокомпозитах типа полимер - высокомодульный наполнитель уменьшается по мере увеличения ее толщины. С использованием фрактальной модели межфазных взаимодействий получены оценки пороговых значений объемных долей нанокластеров эпоксидной полимерной матрицы и металлических наночастиц наполнителя, при переходе через которые происходит ослабление процесса передачи механического напряжения от полимерной матрицы к наполнителю. Показано, что превышение порогового значения объемной доли наполнителя приводит к нарушению агрегативной устойчивости наполнителя и уменьшению значений безразмерного параметра микромеханической модели, характеризующего степень межфазной адгезии. При дальнейшем увеличении объемной доли наполнителя значения этого параметра становятся отрицательными, при этом прочность композита практически не увеличивается.
DOI: 10.15372/PMTF20200421 |
