In-situ Small-Angle X-ray Scattering Investigation of Transient Nanostructure of Multi-phase Polymer Materials Under Mechanical Deformation

نتایج در این پایان نامه زمینه را برای پاسخ به یک سوال اساسی در علم مواد پلیمری مبتنی بر داده فراهم می کند: \"چرا کامپوزیت های آماده شده خستگی کمتری نسبت به پلاستیک های خالص نشان نمی دهند؟\" تجزیه و تحلیل همزمان تست های مکانیکی و کوچک زاویه پراکندگی پرتو ایکس از منبع DESY در هامبورگ برای نزدیک شدن به این سوال، که در پروژه تحقیقاتی اروپایی \"Nanotough\" نیز مرکزی است، استفاده شده است و نتایج به وضوح در این کتاب ارائه شده است. تکامل ساختار مواد از دنباله‌های کامل تصاویر پراکنده تجسم و به صورت کمی تحلیل می‌شود. سه کلاس مختلف از کامپوزیت های پلیمری به عنوان نمونه های معمولی و گویا ارائه شده است. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که فعل و انفعالات اجزای آن‌ها می‌تواند اثرات ساختاری غیرقابل پیش‌بینی ایجاد کند، که در نهایت منجر به ضعیف شدن ماده می‌شود، جایی که انتظار می‌رفت تقویت شود.

The results in this dissertation set the ground to answer a fundamental question in data-driven polymer material science: "Why don't prepared composites show less fatigue than the pure plastics?" A simultaneous analysis of mechanical testing and small angle X-Ray scattering from the DESY source in Hamburg has been applied to approach this question, which is also central to the European research project "Nanotough", and the results are clearly presented in this book. The evolution of the materials structure is visualized and quantitatively analyzed from exhaustive sequences of scattering images. Three different classes of polymer composites are presented as typical and illustrative examples. The obtained results illustrate that the interactions of their components can cause unpredictable structural effects, ultimaltely leading to a weakening of the material, where a reinforcement was expected.