基于FIB-SEM和统计相关函数的聚合物纳米复合材料三维微观结构重建

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0266353813001012?np=y
摘要

三维
高岭土纳米管(HNT)聚丙烯复合材料的重建
用了两种不同的方法。在第一种方法中，
用聚焦离子法获得了复合材料的薄片
波束(FIB)和扫描电子显微镜(SEM)。一位代表
真实材料微纳结构的体积元(RVE)为
然后使用VCAT®将这些形态学图像叠加构建
软件在第二种方法中，纳米复合材料的SEM图像
用于提取统计两点相关函数(TPCF)，为
重建纳米复合材料的RVE。

的
对两种方法得到的RVEs进行有限元网格划分
(FE)拉伸和剪切荷载作用下的变形模拟。的铁
然后将结果用于计算结构的刚度张量
纳米分散相。

在统计方法中，TPCF
的非本征组织，可以部分地
反映微观结构的统计信息。机械
用有限元方法得到的统计rve常数为5.7%
误差与实际RVE值比较，可以得到
归因于使用TPCF的近似。[1]

它
结论:单独使用TPCF的统计方法可以产生
一种近似的微观结构，应该用其它的
统计描述符，如两点聚类函数和线性
路径函数具有较好的异质重建性
共[2]。