view in publisher's site

Interfacial nanomechanical properties and chain segment dynamics of fibrillar silicate/elastomer nanocomposites

For fiber reinforced rubber composites, the interface is the most critical factor affecting the stress transfer efficiency and the ultimate reinforcing effect. In this study, we investigated the interfacial interaction of three kinds of fibrillar silicate (FS) filled natural rubber (NR) composites via a combination of quantitative nanomechanical technique of atomic force microscopy (AFM-QNM) and broadband dielectric spectroscopy (BDS) measurements. The force-deformation curves at nanoscale of these composites was revealed to quantitatively obtain the interfacial thickness and Young's modulus, and the Johnson−Kendall−Robert (JKR) contact model was used to fit the force-deformation curves to verify the reliability of the AFM-QNM results. The interfacial thickness of these composites with double-layer structure was further verified by High Resolution Transmission Electron Microscope (HRTEM) directly. The BDS results indicate that apart from the bulklike α-relaxation, a slower αinf -relaxation by 1−2 orders of magnitude than bulklike α-relaxation was observed in these nanocomposites attributed to restricted segmental relaxation of interfacial NR chains by FS, and the relaxation times of these composites agree well with the results of interfacial thickness and Young's modulus. An in-depth analysis of the interfacial interaction mechanism of these FS/NR composites was given. This study helps us to deep understand the interface of nanofiber reinforced composites, and it provides guidance for the interfacial design of high performance rubber composites.

خواص نانومکانیکی بین چهره‌ای و دینامیک قطعات زنجیره‌ای نانوکامپوزیت های سیلیکات / الاستومر رشته‌ای

برای کامپوزیت های لاستیکی تقویت‌شده با فیبر، رابط مهم‌ترین عامل موثر بر بازده انتقال تنش و اثر تقویت نهایی است. در این مطالعه، ما تعامل بین سطحی سه نوع کامپوزیت لاستیک طبیعی پر شده با سیلیکات رشته‌ای (FS)(NR)را از طریق ترکیبی از تکنیک نانومکانیکی کمی میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM - QNM)و اندازه‌گیری طیف‌سنجی دی‌الکتریک پهن باند (واحد خنثی‌سازی بمب)بررسی کردیم. منحنی‌های نیرو - تغییر شکل در مقیاس نانو این کامپوزیت ها به صورت کمی برای به دست آوردن ضخامت بین سطحی و مدول یانگ نشان داده شد، و مدل تماس جانسون - کندال - رابرت (JKR)برای برازش منحنی‌های نیرو - تغییر شکل به منظور تایید قابلیت اطمینان نتایج AFM - QNM مورد استفاده قرار گرفت. ضخامت سطحی این کامپوزیت ها با ساختار دو لایه به طور مستقیم توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری با وضوح بالا (HRTEM)تایید شد. نتایج واحد خنثی‌سازی بمب نشان می‌دهد که جدا از واحد آلفا - واهلش حبابی، α - واهلش آهسته‌تر به اندازه ۱ - ۲ مرتبه نسبت به واهلش توده‌ای α - مانند در این نانوکامپوزیت ها مشاهده شده‌است که به واهلش بخشی محدود زنجیره بین - ان آر توسط FS نسبت داده می‌شود و زمان‌های واهلش این کامپوزیت ها با نتایج ضخامت بین سطحی و مدول یانگ به خوبی مطابقت دارد. یک تحلیل عمیق از مکانیزم تعامل بین سطحی این کامپوزیت های FS / NR ارائه شده‌است. این مطالعه به ما کمک می‌کند تا سطح مشترک کامپوزیت های تقویت‌شده با نانو فیبر را درک کنیم و راهنمایی برای طراحی سطح مشترک کامپوزیت های لاستیکی با عملکرد بالا فراهم می‌کند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Mechanical Engineering
  • ترجمه مقاله Mechanical Engineering
  • مقاله مهندسی مکانیک
  • ترجمه مقاله مهندسی مکانیک
  • مقاله Industrial and Manufacturing Engineering
  • ترجمه مقاله Industrial and Manufacturing Engineering
  • مقاله مهندسی صنایع و ساخت
  • ترجمه مقاله مهندسی صنایع و ساخت
  • مقاله Mechanics of Materials
  • ترجمه مقاله Mechanics of Materials
  • مقاله مکانیک مواد
  • ترجمه مقاله مکانیک مواد
  • مقاله Ceramics and Composites
  • ترجمه مقاله Ceramics and Composites
  • مقاله سرامیک و کامپوزیت ها
  • ترجمه مقاله سرامیک و کامپوزیت ها
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.