یک روش شناخته شده برای ساخت مواد پلیمری ، ترکیب چند پلیمر است. برای مخلوط های پراکنده ، دو پلیمر مایع به خوبی با یکدیگر مخلوط نمی شوند و منجر به ریزساختار قطره ای در ماتریس می شود که شبیه امولسیون روغن و آب است. خواص مواد مخلوط پلیمر به ریزساختار نهایی بستگی دارد . بنابراین خواص مواد را می توان در طول تاریخ پردازش تنظیم کرد ، با این حال ، اتصال قطعی ریز ساختار به تاریخ پردازش با مدل های عددی موضوع تحقیقات در حال انجام است. برای دکتری تحقیقات ، Wing-Hin Wong مدلهای عددی موجود را گسترش داده و بهبود بخشید تا این ارتباط را بهتر توصیف کند.

از ترکیبات پلیمری به طور گسترده ای در صنعت استفاده می شود زیرا خواص مواد آنها را می توان برای کاربردهای خاص دقیق تنظیم کرد. یکی از جنبه های مهم کنترل این خواص مواد ریز ساختار یا ریخت شناسی ترکیب پلیمر است. به عنوان مثال ، ریزساختارهای قطره ای در ماتریس هنگامی تشکیل می شوند که نسبت حجمی یک مایع پلیمری در مخلوط در مقایسه با دیگری به اندازه کافی کوچک باشد. با این وجود ، ساختار نهایی بستگی به فرآیندهای مورد استفاده برای ترکیب یا مخلوط پلیمرها دارد.

قطرات و FEM

در حقیقت ، ترکیبات حاوی تعداد زیادی قطرات هستند. مدلهای محاسباتی می توانند با توجه به درک ریزساختار زیرین مفید باشند ، با این حال یک موضوع مورد اختلاف وجود دارد. ردیابی هر قطره جداگانه در مدل ریزساختار قطره ای در ماتریس از نظر محاسباتی غیر عملی است.

برای تحقیقات خود ، وینگ-هین وونگ به جای استفاده از روشهای موجود به عنوان پایه و اساس این رویکرد ، ترجیح داد که خوشه های قطره را ردیابی کند تا قطرات جداگانه. سپس مدل موجود را بسط داد تا بتوان آنها را برای مطالعه شرایط جریان پیچیده مورد استفاده در پردازش مخلوط هایی مانند جریان برشی ، جریان سیلندر غیر عادی و جریان پوازویل استفاده کرد. علاوه بر این ، مدل نیز به گونه ای اقتباس شده است که بتوان از آن در رویکرد روش اجزای محدود پیوسته (FEM) استفاده کرد.

این مدل همچنین برای مطالعه توسعه ریزساختار در اکسترودر دو پیچ ، که معمولاً به عنوان دستگاه اختلاط در صنعت استفاده می شود ، مورد استفاده قرار گرفت. از نظر پیش بینی ارتباط بین ریز ساختار نهایی و جریانهای مورد استفاده در پردازش مخلوط های پلیمری ، مدلهای توسعه یافته در این تحقیق بسیار امیدوار کننده است.