دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر 2008-6032 48 4 2016 09 22 Investigation of agglomeration and dispersion of reinforcement on the viscoelastic properties of CNT reinforced polymeric composites مطالعه اثر انباشتگی و پراکندگی تقویت‌کننده روی خواص ویسکوالاستیک نانوکامپوزیت‌های پلیمری تقویت‌شده با نانولوله کربنی 363 370 483 10.22060/mej.2016.483 FA رحمت الله قاجار استاد، دانشکده مهندسى مکانیک، دانشگاه صنعتى خواجه نصیرالدین طوسى، تهران، ایران محمودمهرداد شکریه استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران علی‌رضا شجری دانشجوى دکترا، دانشکده مهندسى مکانیک، دانشگاه صنعتى خواجه نصیرالدین طوسى، تهران، ایران Journal Article 2015 07 04 In this research, the effect of agglomeration and dispersion of the Carbon nanotubes (CNTs) on the viscoelastic properties of CNT-reinforced polymeric nanocomposites is investigated, parametrically. The effective properties of the nanocomposite are obtained by Mori-Tanaka micromechanical approach, assuming completely random oriented CNTs. Considering spherical shaped inclusions for CNTs agglomerated region, two parameters are presented and applied to Mori-Tanaka micromechanical method to model the agglomeration and dispersion of the CNTs. The polymeric matrix is assumed to be viscoelastic. The viscoelastic properties of polymer matrix are simulated by standard linear solid model with three structural parameters. Due to time-dependency of constitutive equation of the matrix, direct using of the micromechanical method is not possible. Hence, the constitutive equations of the matrix are transferred to the Laplace domain and algebraic form the mentioned equations are inserted to the Mori-Tanaka relations. To verify the model, predicted results of that are compared with available experimental data for CNT reinforced polymeric nanocomposites. Investigation of agglomeration parameters shows that the overall properties of the composite can be improved by decreasing agglomeration of the CNTs. در این تحقیق، اثر پدیده انباشتگی و پراکندگی تقویت‌کننده روی خواص ویسکوالاستیک نانوکامپوزیت‌های پلیمری تقویت شده با نانولوله کربنی بصورت پارامتریک مورد مطالعه قرار می‌گیرد. بدین منظور خواص کامپوزیت با روش میکرومکانیکی موری-تاناکا با فرض آرایش نانولوله بصورت کاملاً تصادفی تعیین می‌شود. سپس با فرض تجمع نانولوله‌ها داخل نواحی کروی شکل، دو پارامتر جهت مدل‌سازی انباشتگی و پراکندگی نانولوله تعریف و در روابط میکرومکانیک اعمال می‌گردد و خواص داخل و خارج نواحی کروی و خواص کلی نانوکامپوزیت بدست می‌آیند. خواص پلیمر زمینه بصورت ویسکوالاستیک فرض شده که جهت شبیه‌سازی آن از مدل جامد خطی استاندارد که دارای 3 پارامتر ساختاری می‌باشد استفاده می‌شود. با توجه به وابسته به زمان بودن معادلات ساختاری ماده زمینه، استفاده مستقیم از روش‌های میکرومکانیک میسر نیست. لذا با استفاده از تبدیل لاپلاس، شکل جبری این معادلات در روابط روش موری-تاناکا وارد می‌گردند. جهت صحت سنجی مدل، نتایج حاصل از مدل‌سازی با داده‌های تجربی موجود برای نانوکامپوزیت پلیمری تقویت شده با نانولوله کربنی مقایسه می‌شوند. بررسی پارامترهای انباشتگی روی خواص نشان می‌دهد که هرچه نانولوله‌ها کمتر انباشته باشند، خواص ویسکوالاستیک بهتری حاصل می‌شود. https://mej.aut.ac.ir/article_483_e1e32e235eee1f970470a3a6658dfdd5.pdf