مطالعه خواص مکانیکی پلیمر پلی وینیلیدن فلوراید با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی آزمون های کشش و DMA

پلیمر پلی وینیلیدن فلوراید به علت داشتن ترکیبی شامل عنصر فلئور که بیشترین الکترونگاتیوی در بین عناصر را دارد، دارای خواص منحصر به فردی همچون پیزو-الکتریک و مقاومت مکانیکی، حرارتی، و شیمیایی بالا می باشد. در این مقاله، با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی ماده پلیمری پلی وینیلیدن فلوراید آمورف که دارای مونومرهای قطبیده می باشد، خواص مکانیکی آن مورد مطالعه قرار گرفته است. به این صورت که ابتدا، با استفاده از آزمون کشش، مدول الاستیک و تنش نهایی تعیین گردیده و تغییرات آن ها بر اثر تغییر دما و نرخ کرنش مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه، با استفاده از آزمون DMA، مدول مختلط دینامیکی کششی و برشی محاسبه شده و تغییرات آن ها هنگامی که نرخ کرنش تغییر می کند، مطالعه شده است. این برای اولین بار است که شبیه سازی دینامیک مولکولی آزمون DMA صورت می گیرد. علاوه بر تعیین خواص ویسکوالاستیک ماده، حذف ساده اغتشاشات دمایی به جهت تبعیت توابع تنش و کرنش بر حسب زمان از الگوی سینوسی، از مزایای آزمون DMA محسوب می شود. تطابق رفتاری نتایج به دست آمده از شبیه سازی دینامیک مولکولی با واقعیت، کارامدی مدل ارائه شده را نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

Mechanical properties ، Polyvinylidene fluoride ، Molecular dynamics simulation ، Dynamic mechanical analysis ، viscoelastic ، خواص مکانیکی ، پلیمر پلی وینیلیدن فلوراید ، شبیه سازی دینامیک مولکولی ، آزمون DMA ، ویسکوالاستیک