Dynamic and Gas Barrier Properties of Multifunctional Polymer Composites Under Extreme Conditions
Notice bibliographique
Résumé
Thermoplastic polymers have shown a great potential for design and development of components and structures in high temperatures – high pressures environments. Recyclability, superior chemical resistance, low production and transportation costs and high strength to weight ratio have given a competitive edge to these polymeric candidates when compared to their metallic counterparts. With the focus on the dynamic, creep and gas barrier properties of thermoplastic polymers under extreme conditions, this study primarily aims to provide robust improvement strategies on the basis of composite science and engineering. Two experimental setups were designed and validated to measure the tensile creep behavior and barrier properties to supercritical carbon dioxide at elevated temperatures. Nonlinear creep characteristics of Polyvinylidene Fluoride copolymer were characterized under 5 MPa to 12.5 MPa tensile stress and at 40 °C to 80 °C, and a generalized temperature dependent model was formulated to generate time-temperature-compliance master curves for creep life predictions. Identification of gas barrier properties from the measured data was optimized using nonlinear regression, which significantly reduced the required time for long permeation tests for standard to advanced engineering thermoplastics. Laminar composite structures of polyethylene and ethylene vinyl alcohol were manufactured, which showed advantages of both utilized polymers in terms toughness in flexural mode and barrier to moisture at target service temperature of 82 °C. Full morphological analysis was performed on the multilayer design to address the fracture surface characteristics as well as the interfacial properties, which was also supported by the chemical composition analysis. Classical lamination theory was shown to effectively predict the experimentally measured data in terms of the equivalent dynamic flexural moduli over the measured temperature range of 35 °c to 85 °C. Graphene nanoplatelets were incorporated in high-density polyethylene to improve the mechanical and barrier properties. The effects of nanoparticles content and processing conditions on the crystallization of the matrix as well as the dispersion of nanoparticles were addressed quantitively using image processing methods. Substantial improvement in creep and barrier properties using laminar and particulate systems confirmed the potential of composite science strategies for improving the properties of thermoplastic polymers in high temperature – high pressure environments.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».