Моделирование влияния наноразмерных наполнителей на механические свойства и износостойкость композита на основе полиэфирэфиркетона
- Авторы: Ли С.1, Седакова Е.Б.2
-
Учреждения:
- Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
- Институт проблем машиноведения РАН (ИПМашРАН)
- Выпуск: № 3 (2023)
- Страницы: 64-69
- Раздел: НАДЕЖНОСТЬ, ПРОЧНОСТЬ, ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ МАШИН И КОНСТРУКЦИЙ
- URL: https://journals.rcsi.science/0235-7119/article/view/137588
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0235711923030100
- EDN: https://elibrary.ru/PQKLXD
- ID: 137588
Цитировать
Аннотация
Применен метод молекулярно-динамического моделирования для создания моделей полиэфирэфиркетона и двух его нанокомпозитов, с наполнителями в виде наночастиц меди и с фуллереном. Приведены результаты сравнительных исследований деформационно-прочностных свойств этих материалов посредством моделирования одноосного растяжения при постоянной скорости деформации. Получено, что при наполнении полиэфирэфиркетона фуллереном значение упругости композита снижается приблизительно в 2 раза, а в случае наполнения этой же матрицы наночастицами меди ее величина повышается приблизительно на 30%. При этом средняя величина энергии межмолекулярных связей композита с наночастицами меди в 2.65 раза превышает энергию межмолекулярных связей композита с фуллереном.
Об авторах
С. Ли
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Email: elenasedakova2006@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург
Е. Б. Седакова
Институт проблем машиноведения РАН (ИПМашРАН)
Автор, ответственный за переписку.
Email: elenasedakova2006@yandex.ru
Россия, Санкт-Петербург
Список литературы
- Кисель Ю.Е., Кравченко И.Н., Купреенко А.И. и др. Влияние прочности компонентов композиционных материалов на их физико-механические свойства // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2021. № 6. С. 43.
- Лялякин В.П., Аулов В.Ф., Ишков А.В. и др. Свойства износостойких композиционных покрытий, полученных скоростным борированием // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2022. № 2. С. 47.
- Atkinson J.R., Hay J.N., Jenkins M.J. Enthalpic Relaxation in Semi-crystalline PEEK // Polymer. 2002. V. 43 (3). P. 731.
- Moby V., Dupagne L., Fouquet V. et al. Mechanical Properties of Fused Deposition Modeling of Polyetheretherketone (PEEK) and Interest for Dental Restorations: A Systematic Review// Materials. 2022. V. 15 (19). P. 6801.
- Frankland S.J.V., Harik V.M., Odegard G.M et al. The stress strain behavior of polymer nanotube composites from molecular dynamics simulation // Compos. Sci. Technol. 2003. V. 63. P. 1655.
- Sun H., Jin Z., Yang C. et al. COMPASS II: extended coverage for polymer and drug-like molecule databases // J. Mol. Model. 2016. V. 22 (2). P. 47.
- Song J., Lei H., Zhao G. Improved mechanical and tribological properties of polytetrafluoroethylene reinforced by carbon nanotubes: A molecular dynamics study // Computational Materials Science. 2019. № 168. P. 131.
- Arun K., Subramaniyan C.T. Sun. Continuum interpretation of virial stress in molecular simulations // Int. J. of Solids and Structures. 2008. V. 45 (14–15). P. 4340.
- Najeeb S., Zafar M.S., Khurshid Z., Siddiqui F. Applications of polyetheretherketone (PEEK) in oral implantology and prosthodontics // J. of Prosthodontic Research. 2016. V. 60 (1). P. 12.
- Ли С., Седакова Е.Б. Применение метода молекулярно-динамического моделирования для анализа износостойкости композита в сравнении с исходной полимерной матрицей // Вопросы материаловедения. 2022. № 1 (109). С. 1.
- Ли С., Седакова Е.Б. Молекулярное моделирование кинетики поверхностного разрушения полимерных композитов на примере Ф4К20 // Трение и износ. 2022. Т. 43. № 6. С. 612.
- Гинзбург Б.М., Возняковский А.П., Евлашенко С.И., Точильников Д.Г. РФ Патент 2378297. Антифрикционный полимерный материал, 2010.
- Savagatrup S., Makaram A.S., Burke D.J. et al. Mechanical properties of conjugated polymers and polymer fullerene composites as a function of molecular structure // Advanced Functional Materials. 2014. V. 24 (8). P. 1169.
- Kim J.H., Noh J., Choi H. et al. Mechanical Properties of Polymer–Fullerene Bulk Heterojunction Films: Role of Nanomorphology of Composite Films // Chemistry of Materials. 2017. V. 29 (9). P. 3954.
- Molefi J.A, Luyt A.S., Krupa I. Comparison of the influence of copper micro-and nano-particles on the mechanical properties of polyethylene/copper composites // J. of Materials Science. 2010. V. 45 (1). P. 82.
- Harandi M.H., Alimoradi F., Rowshan G. et al. Morphological and mechanical properties of styrene butadiene rubber/nano copper nanocomposites // Results in physics. 2017. V. 7. P. 338.
- Песецкий С.С., Богданович С.П., Мышкин Н.К. Триботехнические свойства нанокомпозитов, получаемых диспергированием наполнителей в расплавах полимеров // Трение и износ. 2007. Т. 28. № 5. С. 500.
![](/img/style/loading.gif)