|
|
Thermomechanical response of polymer nanocomposites with preparation protocol controlled nanoparticle dispersion
Ondreáš, František ; Chodák,, Ivan (referee) ; Matějka,, Libor (referee) ; Jančář, Josef (advisor)
Tato dizertační práce je zaměřená na základní výzkum procesů samouspořádávání nanočástic v polymerních kapalinách a na vlastnosti připravených polymerních nanokompozitů s řízenou disperzí nanočástic. Navzdory současnému pokroku v porozumění polymerních nanokompozitech, stále chybí mnohé fundamentální znalosti relaxačních a mechanických vlastností polymerních nanostruktur, které by mohly poskytnout klíčové informace pro návrh hierarchických funkčních kompozitů zpracovatelných aditivními výrobními technikami. Hlavní důraz byl kladen na výzkum vlivu postupu přípravy nanokompozitu na finální stav disperze nanočástic, přípravu řízených nanostruktur – individuálně dispergované nanočástice, řetězci vázáné klastry a kontaktní agregáty - a určení jejich relaxačních a mechanických vlastností. Navíc byly nanočástice využity jako „sondy“ v polymerní matrici, které ovlivňují segmentální uspořádání a relaxační dynamiku polymerních řetězců a mohou poskytnout o těchto dějích zásadní informace. Tento přístup může pomoci nalezení vztahů mezi segmentální dynamikou na nano škále a mechanickými vlastnostmi polymerních skel na makro škále, což je náročný fundamentální problém s extrémní technologickou důležitostí. Neroubované keramické nanočástice a polymerní skla byly použity, aby se minimalizoval vliv silných interakcí mezi nanočásticemi a řetězci. Podrobný výzkum byl vykonán na modelovém systému PMMA/SiO2 a následně rozšířen na systémy s jinými matricemi (PC a PS) a jinými nanočásticemi (ZnO2 and Fe2O3) za účelem zobecnění obdržených výsledků. Byla určena závislost relaxačních a mechanických vlastností (teplota skelného přechodu, reptační čas, modul kaučukovitého plata, počet zapletenin, napětí na mezi kluzu, pokles napětí po mezi kluzu, elastický modul, modul deformačního zpevnění a odezvy při toku za studeny) na nanostruktuře, objemovém zlomku a složení. Získané výsledky byly interpretovány za použití současných modelů. Stanovené relaxační a mechanické vlastnosti byly propojeny, aby poskytli informace o molekulárních deformačních procesech řídících mechanickou odezvu makroskopických kompozitních těles.
|
|
|
Thermomechanical response of polymer nanocomposites with preparation protocol controlled nanoparticle dispersion
Ondreáš, František ; Chodák,, Ivan (referee) ; Matějka,, Libor (referee) ; Jančář, Josef (advisor)
Tato dizertační práce je zaměřená na základní výzkum procesů samouspořádávání nanočástic v polymerních kapalinách a na vlastnosti připravených polymerních nanokompozitů s řízenou disperzí nanočástic. Navzdory současnému pokroku v porozumění polymerních nanokompozitech, stále chybí mnohé fundamentální znalosti relaxačních a mechanických vlastností polymerních nanostruktur, které by mohly poskytnout klíčové informace pro návrh hierarchických funkčních kompozitů zpracovatelných aditivními výrobními technikami. Hlavní důraz byl kladen na výzkum vlivu postupu přípravy nanokompozitu na finální stav disperze nanočástic, přípravu řízených nanostruktur – individuálně dispergované nanočástice, řetězci vázáné klastry a kontaktní agregáty - a určení jejich relaxačních a mechanických vlastností. Navíc byly nanočástice využity jako „sondy“ v polymerní matrici, které ovlivňují segmentální uspořádání a relaxační dynamiku polymerních řetězců a mohou poskytnout o těchto dějích zásadní informace. Tento přístup může pomoci nalezení vztahů mezi segmentální dynamikou na nano škále a mechanickými vlastnostmi polymerních skel na makro škále, což je náročný fundamentální problém s extrémní technologickou důležitostí. Neroubované keramické nanočástice a polymerní skla byly použity, aby se minimalizoval vliv silných interakcí mezi nanočásticemi a řetězci. Podrobný výzkum byl vykonán na modelovém systému PMMA/SiO2 a následně rozšířen na systémy s jinými matricemi (PC a PS) a jinými nanočásticemi (ZnO2 and Fe2O3) za účelem zobecnění obdržených výsledků. Byla určena závislost relaxačních a mechanických vlastností (teplota skelného přechodu, reptační čas, modul kaučukovitého plata, počet zapletenin, napětí na mezi kluzu, pokles napětí po mezi kluzu, elastický modul, modul deformačního zpevnění a odezvy při toku za studeny) na nanostruktuře, objemovém zlomku a složení. Získané výsledky byly interpretovány za použití současných modelů. Stanovené relaxační a mechanické vlastnosti byly propojeny, aby poskytli informace o molekulárních deformačních procesech řídících mechanickou odezvu makroskopických kompozitních těles.
|
guest ::
