УДК 539.3

DOI 10.24411/1683-805X-2019-13011

 

В работе проведено моделирование межфазного слоя в полимерном нанокомпозите, представленном в виде многослойной конструкции, в которой модуль Юнга каждого слоя E_k непрерывно изменяется от поверхности наночастиц (x_k = 0) к полимерной матрице (x_k = t). Получены линейная, экспоненциальная и степенная зависимости E_k от x_k. Для нескольких образцов с использованием модели Ji определено среднее значение межфазного модуля, а также получена точная зависимость E_k от x. Линейные и экспоненциальные уравнения описывают схожее поведение величины E_k, однако они не позволяют точно определить с учетом предсказанного в рамках модели Ji значения межфазного модуля. С помощью уравнения, описывающего зависимость E_k от x_k^Y, можно получить допустимые значения E_k с учетом значения Y. Предлагаемый подход применим для оценки влияния межфазного слоя в полимерных нанокомпозитах.

Ключевые слова: полимерные нанокомпозиты, межфазные слои, модуль межфазного слоя

 

A modeling approach for Young's modulus of interphase layers in polymer nanocomposites

In this work, the interphase in polymer nanocomposites is modeled as a multilayered part in which the Young's modulus of each layer E_k continuously changes from nanoparticle surface (x_k = 0) to polymer matrix (x_k = t). The dependency of E_k on x_k is analyzed by linear, exponential and power functions. The average interphase modulus is determined by the Ji model for several samples and the accurate dependency of E_k on x is derived. The linear and exponential relations display a relatively similar trend for E_k, but they cannot suggest an accurate E_k assuming the predicted interphase modulus by the Ji model. The equation which relates the E_k on x_k^Y can present acceptable values for E_k, where the value of Y determines the Young's modulus E_k. This approach can be applied to evaluate the magnitude of interphase in polymer nanocomposites.

Keywords: polymer nanocomposites, interphase layers, interphase modulus

 

Y. Zare, K.Y. Rhee  Подход к моделированию модуля Юнга межфазных слоев в полимерных нанокомпозитах // Физ. мезомех. - 2019. - Т. 22. - № 3. - С. 100-105