聚合物-粘土纳米复合材料力学性能估算模型的改进

摘要整理

聚合物-粘土纳米复合材料因其力学性能和气体阻隔性能相比纯聚合物和传统聚合物基复合材料显著提高，在众多工业领域和应用中日益受欢迎。粘土片层厚度在纳米级（相对于其他两个维度的百纳米级），通过在聚合物基体中形成高效的流动阻断结构，从而改善了复合材料的力学性能。然而，这种性能改善的程度取决于粘土片层在基体中的分散程度和完全剥离的实现程度。由于完全剥离在实验中难以实现，填料颗粒的长径比并非数学模型用于描述力学性能的简单参数。本研究提出了一种改进方案，通过利用不同浓度和不同厚度填料片层的关系式来优化现有模型。研究讨论了弹性拉伸模量的改善情况，重点考虑了粘土片层几何形状的影响，通过对现有模型的修正以准确捕捉纳米片层对复合材料性能的作用机制。

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