بررسي رفتار شكست نانوكامپوزيت اپوكسي-نانولوله كربني دوديواره به كمك روش شبيه سازي ديناميك مولكولي

در اين مطالعه، رفتار شكست نانوكامپوزيت هاي پايه اپوكسي تقويت شده با نانولوله هاي كربني دوديواره به روش ديناميک مولكولي بررسي شده است. براي آماده سازي مدل پليمري، ساختار اتمي دقيق اپوكسي استفاده شده در مطالعات آزمايشگاهي و براي انجام شبيه سازي از پتانسيل هاي Tersoff و Amber در توصيف رفتار نانولوله كربن و اپوكسي استفاده شد. از ميان روش هاي موجود براي شبيه سازي فرايند ايجاد پيوند عرضي، روشي به كار گرفته شد كه به شرايط واقعي نزديک تر باشد. بدين منظور همچنان كه سامانه به شكل ديناميکي شبيه سازي مي شد، اگر اتم هاي مشخصي از مولكول مونومر يا سخت كننده در فاصله معيني از يکديگر قرار مي گرفتند، بين آنها پيوند ايجاد مي شد. انجام اين كار براي اپوكسي خالص و نانوكامپوزيت هاي مختلف جداگانه انجام شد. سپس، براي راست آزمايي مدل آماده شده شبيه سازي بيرون كشيدن نانولوله كربني انجام شد و نتايج به دست آمده با نتايج ارائه شده توسط پژوهشگران پيشين مقايسه شد. همچنين، انرژي شكست اپوكسي خالص حاصل از شبيه سازي با آنچه در شرايط آزمايشگاهي به دست آمد، مقايسه شد و مطابقت خوبي حاصل شد. به منظور بررسي اثر ساختار نانوكامپوزيت بر انرژي شكست آن، نانولوله هاي كربني در سه راستاي مختلف صفر، 45 و 90 درجه مدل شد. نتايج نشان داد، زماني كه نانولوله هاي كربني در زاويه 45 درجه قرار مي گيرند، بيشترين مقدار انرژي شكست براي نانوكامپوزيت به دست مي آيد. تلاش شد تا اين نتايج با معادله هاي ارائه شده براي كامپوزيت ها مقايسه شود.