Modèles d'homogénéisation pour des nanocomposites à base de nanoargiles
Résumé
L'amélioration des propriétés mécaniques des nanocomposites polymère-argile (NPAs) est obtenue grâce à l'interaction interfaciale entre l'argile et le polymère à l'echelle moléculaire, ce qui entraine la formation de polymère modifié ou interphase. Le rapport de forme élevé et les propriétés mécaniques élevées des plaquettes d'argile contribuent à cette amélioration. L'objectif de cet article est de prédire les propriétés mécaniques des NPAs par l'élaboration d'un modèle d'homogénéisation multi-échelles composé de trois différentes phases, soit l'argile, le polymère et l'interphase. Deux étapes d'homogénéisation ont été utiliséespour obtenir les propriétés des particules effectives et les propriétés du composite. A la première ètape, les propriétés élastiques effectives de la particule effective, contenant l'argile et l'interphase, ont été calculées par la théorie du stratifié. L'effet de la variation de la fraction volumique de la particule effective en fonction de l'épaisseur de polymère modifié a été étudiée avec différents modèles d'homogénéisation (Mori-Tanaka, Auto-Cohérent et Lielens) à la deuxième étape d'homogénéisation. Afin de trouver le modèle approprié à différentes fractions volumiques, la méthode des éléments finis a été utilisée. Il est observé que le modèle de Lielens est le modèle le plus précis lorsque l'effet de l'interphase a été pris en compte. Ce résultat a été obtenu en utilisant les propriétés de l'interphase fréquemment rapportés dans la littérature. Cependant, les études paramétriques montrent qu'en fonction des propriétés de l'interphase, la méthode de Lielens n'est pas toujours la méthode d'homogénéisation la plus exacte
Origine : Accord explicite pour ce dépôt
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