مطالعه خواص مکانیکی پلیمر پلیوینیلیدن فلوراید با استفاده از شبیهسازی دینامیک مولکولی آزمونهای کشش و DMA
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
2 استاد/دانشگاه تهران
3 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
doi
چکیده
پلیمر پلیوینیلیدن فلوراید به علت داشتن ترکیبی شامل عنصر فلئور که بیشترین الکترونگاتیوی در بین عناصر را دارد، دارای خواص منحصر به فردی همچون پیزو-الکتریک و مقاومت مکانیکی، حرارتی، و شیمیایی بالا میباشد. در این مقاله، با استفاده از شبیهسازی دینامیک مولکولی ماده پلیمری پلیوینیلیدن فلوراید آمورف که دارای مونومرهای قطبیده میباشد، خواص مکانیکی آن مورد مطالعه قرار گرفته است. به این صورت که ابتدا، با استفاده از آزمون کشش، مدول الاستیک و تنش نهایی تعیین گردیده و تغییرات آنها بر اثر تغییر دما و نرخ کرنش مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه، با استفاده از آزمون DMA، مدول مختلط دینامیکی کششی و برشی محاسبه شده و تغییرات آنها هنگامی که نرخ کرنش تغییر میکند، مطالعه شده است. این برای اولین بار است که شبیهسازی دینامیک مولکولی آزمون DMA صورت میگیرد. علاوه بر تعیین خواص ویسکوالاستیک ماده، حذف ساده اغتشاشات دمایی به جهت تبعیت توابع تنش و کرنش بر حسب زمان از الگوی سینوسی، از مزایای آزمون DMA محسوب میشود. تطابق رفتاری نتایج به دست آمده از شبیهسازی دینامیک مولکولی با واقعیت، کارامدی مدل ارائه شده را نشان میدهد.
