结构自我愈合的环氧树脂的纳米回应反应:一种混合实验模拟方法
Giovanni Spinelli1,2, Rosella Guarini2,3, Evgeni Ivanov2
1Faculty of Transport Sciences and Technologies, University of Study "Giustino Fortunato", Via Raffaele Delcogliano 12, 82100 Benevento, Italy.
Polymers
|July 13, 2024
概括
这项研究分析了用于航空航天应用的自我修复树脂,发现纯环氧更硬,但对损伤耐受性低于硬化版本. 有限元模拟验证了实验性纳米印结果.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 自愈聚合物通过恢复材料属性来提供延长产品寿命.
- 开发强大的自我修复树脂对于要求高的航空和航天应用至关重要.
研究的目的:
- 研究一种新型自愈环氧树脂的纳米沉积反应 (硬度,模量,摩擦).
- 评估相数量和分布对机械性能的影响.
- 使用有限元法 (FEM) 模拟验证实验结果.
主要方法:
- 为提高性而定制的环氧前体的功能化.
- 在宿主环氧树脂中的相分散.
- 纳米冲孔测试用于测量机械性能.
- 有限元件方法 (FEM) 模拟纳米缩过程.
主要成果:
- 纯环氧 (EP) 呈现出高硬度 (36.7%以上) 和降低模量 (7%以上) 比硬化版本.
- 与硬化样品相比,EP的接触深度和摩擦系数较低.
- 对于硬度和透深度,FEM模拟与实验纳米沉积数据密切匹配.
结论:
- 领域的数量和分布显著影响自愈树脂的机械行为.
- 虽然纯环氧更硬,但硬化配方通过能量吸收提供更好的损伤保护.
- 经过验证的FEM模型可以准确地预测这些纳米复合材料的纳米沉积反应.
