تحليل ميكرومكانيكي پاسخ الكتروالاستيك كامپوزيت‌هاي زمينه پليمري تقويت‌شده با الياف فازي حاوي نانولوله‌ي كربني

در اين مقاله رفتار الكترومكانيكي كامپوزيت‌هاي هيبريدي تقويت‌شده با فيبر فازي حاوي نانولوله‌ي كربني بررسي مي‌شود. از يك مدل ميكرومكانيكي سلول واحد و روابط ساختاري كوپل الكترومكانيكي براي به دست آوردن ثابت‌هاي الاستيك و الكتريكي كامپوزيت هيبريدي استفاده مي‌شوند. اين كامپوزيت‌هاي هيبريدي از فيبر پيزوالكتريك و نانولوله‌ي كربني يه عنوان فاز تقويت و زمينه پليمري ساخته شده است. فيبرهاي پيزوالكتريكي با نانولوله‌هاي كربني كه در جهت شعاعي هم‌راستا شده‌اند پوشانده مي‌شوند. يك ناحيه فاز مياني بين نانولوله‌ي كربني و پليمر به علت فعل و انفعالات بين نانولوله و زمينه پليمري در نظر گرفته مي‌شود. تاثيرات درصد حجمي و اندازه نانولوله‌ي كربني بر خواص نهايي كامپوزيت هيبريدي بررسي شده است. اين تاثيرات در جهت عرضي به علت هم‌راستا شدن نانولوله‌هاي كربني در جهت شعاعي فيبر كربن قابل توجه است. با در نظر گرفتن PZT-7A به عنوان فيبر پيزوالكتريكي تقويت‌كننده، مطالعه‌اي بر روي خواص استحكام‌بخشي آن در مقايسه با PZT-5A انجام شده است تا يك كامپوزيت بهتري ساخته شود. با مقايسه مدل حاضر با يك مدل ميكرومكانيكي ديگر، اعتبارسنجي مدل بررسي شده است. تطابق خوبي بين نتايج دو مدل ميكرومكانيكي وجود دارد. هم‌چنين نتايج نشان مي‌دهند كه براي خواص الكترومكانيكي عرضي بهتر، استفاده كردن از نانولوله‌ي كربني با قطر كمتر پيشنهاد مي‌شود.