Quantitative assessment of particle dispersion in polymeric composites and its effect on mechanical properties

材料科学 体积分数 复合材料 极限抗拉强度 聚合物 复合数 色散(光学) 微观结构 光学 物理
作者
Geeta Rani,R. Murugeswari,Suchart Siengchin,N. Rajini,M. Arul Kumar
出处
期刊:Journal of materials research and technology [Elsevier BV]
卷期号:19: 1836-1845 被引量:20
标识
DOI:10.1016/j.jmrt.2022.05.147
摘要

In this work, an automated image analysis tool is developed to establish quantitative correlations between the particle/cluster size distribution and the mechanical properties of particle reinforced polymer composites (PRPC).This automated image analysis tool is developed within python programming software to process and analyze the microstructural images of the polymer-based composite materials. The spent coffee bean powder (SCBP) reinforced poly-propylene carbonate (PPC) polymer composite with differing wt.% of the filler is selected for the analysis. Detailed statistical analysis of the microstructural images reveals that ‘clustering of clusters’ is also presented in addition to the most commonly reported ‘clustering of particles’, and the distribution of particle/clusters is bimodal. Based on these findings, an effective volume fraction for the filler material is proposed to mainly capture the agglomeration effect. With this effective volume fraction, the standard rule-of-mixture model correctly captures the experimentally measured tensile strength and modulus as a function of filler wt.%. Further, the applicability of this effective volume fraction for other theoretical models is also analyzed. The detailed statistical analysis of the microstructure and the proposed effective volume fraction helps to develop a deeper quantitative understanding of the PRPC than the conventional qualitative correlation of microstructural features with the properties and failure processes.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
dandelion完成签到,获得积分10
刚刚
hehe0086完成签到,获得积分10
刚刚
小肥完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
无尘完成签到 ,获得积分0
2秒前
高山流水完成签到,获得积分10
2秒前
臭皮完成签到,获得积分10
2秒前
zeannezg完成签到 ,获得积分10
2秒前
寒冷不言应助Boovey采纳,获得10
2秒前
Richard发布了新的文献求助10
4秒前
青阳完成签到,获得积分10
4秒前
神勇雨双完成签到,获得积分10
4秒前
小白完成签到,获得积分10
5秒前
东asdfghjkl完成签到,获得积分10
5秒前
大肥猫完成签到,获得积分10
5秒前
帅哥吴克完成签到,获得积分10
6秒前
REBECCA完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
科研牛马完成签到 ,获得积分10
8秒前
大恩区完成签到,获得积分10
8秒前
饶兴强完成签到,获得积分10
8秒前
小美最棒完成签到,获得积分10
9秒前
简单刺猬完成签到,获得积分10
9秒前
zygclwl完成签到,获得积分10
9秒前
顾矜应助Wlgd采纳,获得10
10秒前
可爱的函函应助千秋入画采纳,获得10
11秒前
深情沧海完成签到,获得积分10
11秒前
万能图书馆应助哎呀采纳,获得10
12秒前
TTVIN完成签到,获得积分10
12秒前
无聊的剑心完成签到,获得积分10
13秒前
Tom完成签到 ,获得积分10
14秒前
陈成完成签到,获得积分10
14秒前
Richard完成签到,获得积分10
14秒前
pxm1277完成签到,获得积分10
14秒前
shin0324完成签到,获得积分10
15秒前
周雪峰完成签到,获得积分10
15秒前
john完成签到,获得积分10
15秒前
青桔完成签到,获得积分10
16秒前
美丽的依琴完成签到,获得积分10
17秒前
愤怒的苗条完成签到 ,获得积分10
18秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Introduction to Cosmetic Formulation and Technology, 2nd Edition 400
Petrology and Plate Tectonics,2025 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 320
Birth of Twins After Genome Editing for HIV Resistance 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6688580
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8432509
关于积分的说明 18015303
捐赠科研通 5914063
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2984010
邀请新用户注册赠送积分活动 1959901
关于科研通互助平台的介绍 1897868