Abstract
We analyzed mechanical properties and structure of polypropylene fibers with different concentrations of single-wall carbon nanotubes (SWNTs) and draw down ratios (DDR). Tensile tests show a three times increase in the Young's modulus with addition of only 1 wt% SWNT, and much diminished increase of modulus with further increase in SWNT concentration. Microscopic study of the mechanism of reinforcement by SWNT included Raman spectroscopy and wide-angle X-ray diffraction (WAXD). The results show linear transfer of the applied stress from the polymer matrix to SWNT. Analysis of WAXD data demonstrates formation of a β-crystal phase in polypropylene matrix under the strain
چکیده
ما خواص مکانیکی و ساختار الیاف پلی پروپیلن را با غلظت های مختلف نانولوله کربنی تک جداره (SWNTها) و نسبت های کشش (DDR) آنالیز کردیم. آزمون های کششی افزایش سه برابری در مدول یانگ را با افزودن تنها 1 درصد وزنی SWNT و افزایش بسیار تقلیل یافته مدول را با افزایش بیشتر در غلظت SWNT نشان دادند. بررسی میکروسکوپی مکانیزم تقویت توسط SWNT شامل طیف سنجی رامان و پراش اشعه X زاویه پهن (WAXD) می باشد. نتایج، انتقال خطی تنش اعمال شده را از ماتریس پلیمری به SWNT نشان می دهد. آنالیز داده های WAXD نشان دهنده تشکیل فاز کریستال β در ماتریس پلی پروپیلن تحت کرنش می باشد.
1-مقدمه
بررسی های تجربی و تئوری نشان می دهد که نانولوله های کربنی (CNT) دارای خواص مکانیکی قابل توجه در ازای مقادیر مدول یانگ هستند و مدول خمشی کشسانی طناب های نانولوله تک جداره از مرتبه TPa و استحکام کششی به اندازه GPa 200 بودند. این خواص مکانیکی عالی و نسبت ابعاد (منظر) بالا، نانولوله های کربنی را به یک عامل تقویت کننده ایده آل در مواد نانوکامپوزیت تبدیل می کند...