一个多相分析模型,用于有效电导的聚合物矩阵复合材料含有微SiC胡须和纳米碳黑混合体的有效电导率
Usama Umer1, Mustufa Haider Abidi1, Zeyad Almutairi1,2
1Advanced Manufacturing Institute, King Saud University, P.O. Box 800, Riyadh 11421, Saudi Arabia.
Polymers
|January 25, 2025
概括
这项研究将导电聚合物复合材料与碳化 (SiC) 胡须和碳黑 (CB) 纳米粒子进行模型化. 添加较小的CB纳米颗粒可以提高导电性,而SiC胡须可以降低先进电导材料的透值.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 聚合物复合材料 聚合物复合材料
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 具有微/纳米混合增强的多功能聚合物复合材料至关重要.
- 了解这些复杂材料中的电导率对于应用至关重要.
研究的目的:
- 开发一种多相分析模型,用于预测微碳化 (SiC) 胡须/纳米碳黑 (CB) 聚合物复合物的电导率.
- 研究微观结构参数对复合材料导电性的影响.
主要方法:
- 开发了一个多阶段分析模型.
- 该模型预测了充满CB的环氧纳米复合材料的电导率.
- 估计了SiC胡须/CB聚合物复合材料的电导率,考虑了胡须面积比和体积分数.
主要成果:
- 在透值之前,CB纳米颗粒的均分散提高了电导率.
- 降低纳米粒子尺寸进一步提高了电导率.
- 面积比较高的SiC胡须显著降低了复合材料的透值.
结论:
- 开发的模型准确地预测了SiC/CB聚合物复合材料的电导率.
- 这些发现为设计高性能电导聚合物复合材料提供了洞察力.
- 微观结构设计,包括纳米粒子大小和胡须特征,是定制导电性的关键.
