بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت‌های پلیمری تقویت شده با نانولوله های کاربید سیلیسیم به روش دینامیک مولکولی

نانولوله های کاربیدسیلیسیم مواد تک بعدی با استحکام بالا در راستای محوری بوده و گزینه مناسبی برای بهبود خواص مکانیکی مواد پلیمری محسوب می شوند. در این مطالعه، نانوکامپوزیت های تقویت شده با نانولوله کاربیدسیلیسیم (sic) با استفاده از روش دینامیک مولکولی شبیه سازی شده و خواص الاستیک آنها به کمک تکنیک کرنش-ثابت محاسبه شده است. برای این منظور، ابتدا خواص مکانیکی ماتریس پلیمری (پلی اتیلن) از شبیه سازی های دینامیک مولکولی تخمین زده شد. سپس پلیمر با کسرهای حجمی مختلف نانولوله های sic تقویت و خواص مکانیکی نانوکامپوزیتها محاسبه شد. مشاهده شد که خواص الاستیک پلیمر به میزان قابل ملاحظه ای توسط نانولوله های sic بهبود یافت.

investigating the mechanical properties of polymer nanocomposites reinforced with sic nanotubes using the molecular dynamics method

silicon carbide nanotubes are one-dimensional materials with high axial strength, and are considered a good candidate for improving the mechanical properties of polymer materials. in this study, polymer nanocomposite reinforced with silicon carbide (sic) nanotubes has been simulated using the molecular dynamics method, and their elastic properties have been calculated using the constant-strain technique. for this purpose, first, the mechanical properties of the polyethylene as the polymer matrix were estimated from molecular dynamics simulations. then, the polymer was reinforced with 10% volume fraction of sic nanotube and the mechanical properties of the nanocomposite were calculated and compared with those of the pure polymer. it was observed that the elastic properties of the polymer were significantly improved after the addition of sic nanotubes.