pvc%2f纳米al-%2c2-o-%2c3-复合材料力学性能研究

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1、洳专：j、法硕士学位论文⑧论文题目￡Y￡』纳苤△12Q3复金挞型左堂丝篮硒塞指导教师吐亟熬援学科(专业)=题左堂量力堂基趟所在学院扭越皇篚遂王程堂睦浙江丈学硕士学位论文PVC／纳米Al：0，复合材料的力学性能研究摘要本论文对制各的PVC／纳米A1203复合材料进行了力学性能测试．主要利用细观力学方法和有限元数值分析方法研究了复合材料微观变形机理和宏观力学性能之间的关系。首先通过熔融共混的方法制各了PVc／纳米A1203复合材料，并进行了力学性能测试。复合材料的弹性模量和冲击强度随着纳米A1203粒

2、子含量的增加而提高，拉伸强度先升后降，泊松比基本上保持不变。比较两种测试方法，贴应变片法比引申计法更精确。其次，以细观力学中Eshelby经典等效夹杂理论为基础。采用能量方法预测了PVC／纳米A1203复合材料等效杨氏模量。试验值与理论计算值的对比结果表明：随着纳米舢zO，填充量的增大，复合材料等效杨氏模量试验值和理论计算值的偏差逐渐增大，故在刚性纳米粒子填充聚合物复合材料的制备过程中，重点要保证纳米粒予的均匀分散。最后，利用Ansys有限元软件做了PVC／纳米A1203复合材料微观变形机理的数值

3、分析，讨论了纳米粒子粒径大小、纳米粒子含量和孔洞化现象对复合材料宏观力学性能的影响，数值模拟的结果和试验测试的结果保持一致。关键词：纳米复合材料力学性能细观力学有限元变形机理孔洞化塑兰奎兰堡圭竺竺堡苎鲫胱oNTHEⅧ翻AMCALPROPERTIESOFPVC／A1203NANO—FILLERCOMPOSITESAbstractInthisthesis，themechanicalpropertiesofPVC／A1203llailO—fillercompositesWel'eresearched．A

4、ndtherelationshipbetweenmicroscopicdeformationmechanismsandmacroscopicmechanicalpropertieswasinvestigatedbymicromechaniesmethodandfiniteeMmemmethods．Polyvinylchloride(Pvclcompositesfilledwithnano-A1203werepreparedbymelt-blendingproee嚣．alsoofwhichtheme

5、chanicalpropertieswerelestedaccoldingtotheTestingStandards．Theresultsindicated：withtheIncreaseofpercentageofIlarlo—A1203filledinPVCbulltheElasticModuliandImpactStrengthofcompositesincreased,011theotherhand,theTensileStrengthfirstIncreasedthendecreased

6、，andthePoissonRatiowasalmostconstant．AlsojudgedfromⅡ碡results，itwasmorepregi∞tousethestraingaugethanstretchermethodOnthebasisofEshelby’Sinclusiontheory,theequivalentYoung’smoduliofPVC／A1203nano-flllercompositesWascalculatedthroughEnergyMethod．Thediffer

7、encebetweenexperimentalvalueandtheoreticalvalueinerensedwiththeriseofnano．A1203'Spercentage．SoitWasverynecessarytOdisperseuniformlyllano—AI：03inPVCbulk．Finally,也emicroscopiodeformationmechanismsofPVC／A1203nallo—fillercompositeswereinvestigatedbytheuse

8、ofAnsysFEAsoftware,basedonwhichtheeffectsofcavitationphenom咖,thesizeofnano-Al：03’sdiameterandfilledcontentoil瑚啪scopicmechanicalpropertiesofcompositeswerediscussed．Thesimuhfionresultsshowedgoodconsistencywiththeexperimentalresults．Keywords：Nano