کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4967722 1449376 2017 31 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Multiscale modeling of nonlinear electric conductivity in graphene-reinforced nanocomposites taking into account tunnelling effect
ترجمه فارسی عنوان
مدل سازی چند منظوره هدایت الکتریکی غیرخطی در نانوکامپوزیت های تقویت شده گرافن با توجه به اثر تونلی
کلمات کلیدی
گرافن / پلیمر نانوکامپوزیت، اثر تونلینگ، مدل هدایت بسیار بالا، خواص الکتریکی،
ترجمه چکیده
اثر تونلینگ یک مکانیسم احتمالی برای توضیح هدایت الکتریکی بزرگ الکتریکی و رفتار الکتریکی نانوکامپوزیت های تقویت شده گرافن با ماتریس پلیمری است. در این کار، یک چارچوب مدل سازی عددی برای ارزیابی هدایت الکتریکی موثر در کامپوزیت های پلیمری تقویت شده با ورق های گرافن پیشنهاد شده است، با توجه به تأثیر تونلینگ الکتریکی، که اجازه می دهد رسوب بین ورق های گرافن در فاصله های نانومتری. ما یک فرمول المان محدود غیر خطی و یک روش عددی را برای مدل سازی اثرات غیرخطی و غیر خطی معرفی شده توسط مدل هدایت اثر تونلی در داخل ماتریس پلیمری بین صفحات گرافن نزدیک معرفی کردیم. علاوه بر این، برای جلوگیری از ضخامت ورق های گرافن و با توجه به نسبت ابعاد نسبتا بالا، یک مدل سطحی بسیار پر سر و صدا استفاده می شود. هدایت مؤثر محاسبه شده بر عناصر حجم نمونه ای که شامل صفحات گرافن توزیع دلخواه است، ارزیابی می شود. نتایج نشان می دهد گرایش ها و آستانه نفوذ که در توافق کیفی با نتایج تجربی در دسترس است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
پیش نمایش مقاله
مدل سازی چند منظوره هدایت الکتریکی غیرخطی در نانوکامپوزیت های تقویت شده گرافن با توجه به اثر تونلی
چکیده انگلیسی
Tunnelling effect is a possible mechanism to explain the apparent large electric conductivity and nonlinear electric behavior of graphene-reinforced nanocomposites with polymer matrix. In this work, a numerical modeling framework is proposed to evaluate the effective electric conductivity in polymer composites reinforced with graphene sheets, taking into account the electrical tunnelling effect, which allows conduction between graphene sheets at nanometric distances. We introduce a nonlinear Finite Element formulation and a numerical methodology to model the nonlocal and nonlinear effects introduced by the tunnelling effect conduction model within the polymer matrix between close graphene sheets. In addition, to avoid meshing the thickness of the graphene sheets and in view of their very high aspect ratio, a highly conducting surface model is employed. The computed effective conductivity is evaluated over representative volume elements containing arbitrary distributed graphene sheets. The results exhibit tendencies and percolation thresholds which are in qualitative agreement with the available experimental results.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational Physics - Volume 337, 15 May 2017, Pages 116-131
نویسندگان
, , , ,