Композиты на основе полимерных матриц и углеродно-силикатных нанонаполнителей. Квантово-механическое исследование механических свойств, прогнозирование эффекта усиления | Механика | композиционных | материалов и конструкций
> Том 15 > №4 / 2009 / Страницы: 566-589

Композиты на основе полимерных матриц и углеродно-силикатных нанонаполнителей. Квантово-механическое исследование механических свойств, прогнозирование эффекта усиления

, , ,

Аннотация:

Объектом настоящего исследования являлись композиты на основе полимерных (эластомерных) матриц и наноразмерных частиц углеродно-силикатных наполнителей (ингредиентов минерала шунгита), оценка их энергетических и прочностных характеристик. Цель работы – анализ структуры и механических свойств указанных объектов в рамках метода квантовой механики (из первых принципов), описание механизма усиления и оценка перспективности использования углеродно-силикатных наполнителей для получения материалов с улучшенными механическими свойствами. В работе было проведено моделирование структуры нанокластеров отдельных компонентов и адсорбционных комплексов композитов, описаны особенности структуры и свойств их пограничных слоев, проведен расчет наноскопических структурных и механических характеристик. Использовали приближение координаты микроскопической деформации и кластерный подход. Расчеты проводили в параллельном режиме на многопроцессорном кластере ИПРИМ РАН. Описаны механизмы, определяющие деформацию и трение в межфазных слоях подобных композитов, исследовано влияние строения и модификации поверхности компонентов на структуру и деформационные свойства композитов, предложен метод компьютерного подбора компонентов для улучшения (усиления) прочностных свойств подобных материалов.

7