Coefficient of thermal expansion of Nd-Fe-B magnetic particle polymer composites – experiments and stochastic finite element modeling
Notice bibliographique
Résumé
Polymer composites containing magnetic fillers show great potential for various applications, including energy storage and medical devices. To aid in the engineering and design of these components, a thorough understanding of the thermal behavior of these inhomogeneous and often highly anisotropic materials is essential, particularly in terms of their coefficient of thermal expansion (CTE). To explore this, the authors produced magnetic composites using compression molding and casting techniques. The epoxy polymer matrix was modified with a commercial thickening agent, and isotropic magnetic particles were added as functional fillers. The microstructural morphology of the composites, including the distribution, dispersion, and alignment of the magnetic fillers, was analyzed through microscopy techniques like scanning electron microscopy. Furthermore, the glass transition temperature of both the polymer matrix and the composites was measured using differential scanning calorimetry (DSC). The CTEs of both the polymer matrix and the composites were experimentally determined using a custom-designed setup and analyzed through stochastic finite element analysis (SFEA). Five modeling scenarios were considered to predict the CTEs of the composite systems: fully random distribution, randomly aligned distribution, a ‘bonded’ interface contact, and a ‘no-separation’ interface contact for the in-plane directions of particles. For the out-of-plane direction, the randomly aligned distribution with ‘no-separation’ contact was also explored. Among the in-plane direction scenarios, the case with ‘bonded’ interface contact and randomly aligned distribution yielded the lowest CTE, while the case with fully random distribution and ‘no-separation’ interface contact resulted in the highest CTE. Finally, the experimental and SFEA modeling results were compared and discussed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».