Homogenization Techniques for Nanocomposites: A Comprehensive Review

Das Kapitel "Homogenisierungstechniken für Nanocomposites: A Comprehensive Review" untersucht die einzigartigen mechanischen Eigenschaften von Nanocomposites, Materialien, bei denen mindestens eine Dimension des Füllstoffs zwischen 1 und 100 nm liegt. Diese Materialien weisen aufgrund ihres hohen Oberflächen-Volumen-Verhältnisses und ihres quantenmechanischen Verhaltens Eigenschaften auf, die sich von Schüttgütern unterscheiden. Das Kapitel untersucht die Unterschiede zwischen traditionellen Verbundwerkstoffen und Nanoverbundwerkstoffen und betont den signifikanten Einfluss der Partikelgröße auf die mechanischen Eigenschaften. Es stellt zwei Hauptansätze zur Untersuchung von Nanokompositen vor: den Top-Down-Ansatz, der die klassische Kontinuummechanik auf die Nanoskala ausweitet, und den Bottom-Up-Ansatz, der molekulardynamische Simulationen verwendet. Das Eshelby-Tensormodell wird als weit verbreiteter theoretischer Rahmen hervorgehoben, mit Diskussionen über seine Anwendung in unendlichen und endlichen repräsentativen Volumenelementen (RVEs) und die Bedeutung von Grenzflächeneffekten. Das Kapitel vergleicht außerdem verschiedene Homogenisierungsmodelle mit experimentellen Ergebnissen und gibt Einblicke in ihre Genauigkeit und Anwendbarkeit. Diese umfassende Überprüfung zielt darauf ab, den Einsatz von Nanoverbundwerkstoffen in Strukturanalysen und anderen Anwendungen zu erleichtern, indem sie ein klares Verständnis ihrer mechanischen Eigenschaften und der Modelle zu ihrer Vorhersage bietet.