Abstract

In this work, the elastic and strength properties of polymer composites with a polytrifluorochlorethylene matrix and a thermally expanded graphite filler were evaluated by the nanoindentation method, and the effect of the dispersion and concentration of the filler on the mechanical characteristics of nanocomposite materials was considered. It is shown that the microhardness of nanocomposite materials decreases with increasing filler concentration. An increase in the microhardness and Young's modulus with the growth of filler particles was observed for nanocomposite materials with a filler concentration of 3 vol.%. As for nanocomposite materials with a filler volume fraction of 10 vol.%, similar behavior of the mechanical characteristics was observed with an increase in the dispersion of thermally expanded graphite particles to 180 μm. A subsequent increase in the average particle size of thermally expanded graphite leads to a decrease in Young's modulus and microhardness of composites, which may be associated with different degrees of polymer structuring and the formation of different orientational orders from the filler. The observed changes in Young's modulus and H/E ratio indicate a change in the amorphous crystalline behavior of the composite to that characteristic of fine-crystalline materials and depends on the dispersion of thermally expanded graphite.

Highlights

  • У даній роботі методом наноіндентування було проведено оцінку пружних і міцнісних властивостей полімерних композитів з політрифторхлоретиленовою матрицею і наповнювачем з термічно розширеного графіту

  • The elastic and strength properties of polymer composites with a polytrifluorochlorethylene matrix and a thermally expanded graphite filler were evaluated by the nanoindentation method, and the effect of the dispersion and concentration of the filler on the mechanical characteristics of nanocomposite materials was considered

  • It is shown that the microhardness of nanocomposite materials decreases with increasing filler concentration

Read more

Summary

Bulletin of Taras Shevchenko National University of Kyiv

Розглянуто вплив дисперсності і концентрації наповнювача на механічні характеристики нанокомпозиційних матеріалів. Що мікротвердість нанокомпозиційних матеріалів зменшується зі збільшенням концентрації наповнювача. An increase in the microhardness and Young's modulus with the growth of filler particles was observed for nanocomposite materials with a filler concentration of 3 vol.%. As for nanocomposite materials with a filler volume fraction of 10 vol.%, similar behavior of the mechanical characteristics was observed with an increase in the dispersion of thermally expanded graphite particles to 180 μm. При цьому невеликі концентрації наночастинок можуть призвести не тільки до покращення механічних властивостей, таких як міцність, модуль Юнга, деформація до руйнування полімерних матриць [2,3], але і роблять композиційний матеріал електропровідним. У даній роботі термічно розширений графіт (ТРГ) використовується, як нанорозмірна форма вуглецевого наповнювача, для створення нанокомпозиційних матеріалів (НКМ) на основі ФП

Дослідження структури і фізичних характеристик
Результати та їхнє обговорення

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.