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J-GLOBAL ID：201902287950454045   整理番号：19A1294092

原子レベルからの人工軟骨のためのポリビニルアルコール/ポリアクリルアミド重合体複合材料の機械的およびトライボロジー特性に及ぼすナノシリカの影響の評価【JST・京大機械翻訳】

Evaluating the Effects of Nanosilica on Mechanical and Tribological Properties of Polyvinyl Alcohol/Polyacrylamide Polymer Composites for Artificial Cartilage from an Atomic Level

著者 (8件)： Wei Qinghua (Department of Industry Engineering, College of Mechanical Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China) ,  Wei Qinghua (Department of Mechanical Engineering, College of Engineering, University of Saskatchewan, Saskatoon, SK S7N 5A9, Canada) ,  Wang Yanen (Department of Industry Engineering, College of Mechanical Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China) ,  Rao Yiwen (Department of Industry Engineering, College of Mechanical Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China) ,  Jiang Anguo (Department of Industry Engineering, College of Mechanical Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China) ,  Zhang Kun (Department of Industry Engineering, College of Mechanical Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China) ,  Lu Tingli (Key Laboratory for Space Bioscience & Biotechnology, School of Life Sciences, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China) ,  Chen Xiongbiao (Department of Mechanical Engineering, College of Engineering, University of Saskatchewan, Saskatoon, SK S7N 5A9, Canada)
資料名： Polymers (Web)  (Polymers (Web))
巻： 11  号： 1  ページ： 76  発行年： 2019年 
JST資料番号： U7262A  ISSN： 2073-4360  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ナノシリカ粒子の優れた性能のために,本研究は,分子動力学シミュレーション法によってPVA/PAM高分子複合材料の機械的および三角的性質に及ぼすそれらの影響を研究するために設計された。上記の研究の目的を実現するために,純粋なポリビニルアルコール(PVA)/ポリアクリルアミド(PAM)(成分重量比は1:1)とPVA/PAM/ナノシリカ(成分重量比は5.75:5.75:1)高分子複合材料に対する非晶質セルとサンドイッチ摩擦モデルの分子モデルを構築し,シミュレーションした。機械的性質のシミュレーション結果は,純PVA/PAM高分子複合材料にナノシリカ粒子を組み込むことにより,体積弾性率が約31.6%,せん断弾性率が53.1%,Young率が50.1%増加することを示した。一方,Cauchy圧力,B/G比,およびPoisson比値の変化は,ナノシリカ粒子を純粋なPVA/PAMに組み込むことが複合材料の延性を弱めることを示している。純PVA/PAM複合材料にナノシリカ粒子を組み込むことは,最終摩擦モデルにおける高分子の摩耗速度と相対濃度分布において約28.2%の減少を示した。さらに,ナノシリカ粒子と立方セル中の高分子鎖の間の結合エネルギーと対相関関数は,PVA/PAM高分子複合材料中へナノシリカを組み込むことが,形成水素結合を通して異なる成分間の内部結合強度を改善することを示した。結果として,PVA/PAM高分子複合材料の機械的およびトライボロジー特性はナノシリカ粒子を組み込むことにより強化できる。Copyright 2019 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： Young率 ,  水素結合 ,  分子動力学 ,  非晶質 ,  延性 ,  *ポリビニルアルコール ,  高分子 ,  シミュレーション ,  結合エネルギー ,  *複合材料 ,  付着強さ ,  *ポリアクリルアミド ,  濃度分布
準シソーラス用語： 分子動力学シミュレーション ,  *シリカナノ粒子 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： ナノシリカ ,  高分子複合材料 ,  機械的性質 ,  トライボロジー特性 ,  再力機構 ,  分子動力学

分類 (2件)： 機械的性質  (YH02022L) ,  医用素材  (GA05040H)

引用文献 (39件)：

• Hu, Z.; Zhang, Q.; Jia, Z.; Yang, Y.; Ma, J.; Qi, X. Tribological properties of polymer-based composites with nanoscaled fillers. Fillers Reinf. Adv. Nanocompos. 2015, 493-521.
• Ma, J.; Qi, X.; Zhao, Y. Polyimide/mesoporous silica nanocomposites: Characterization of mechanical and thermal properties and tribochemistry in dry sliding condition. Mater. Des. 2016, 108, 538-550.
• Ismail, H.; Zaaba, N.F. The mechanical properties, water resistance and degradation behaviour of silica-filled sago starch/PVA plastic films. J. Elastom. Plast. 2012, 46, 96-109.
• Malaki, M.; Hashemzadeh, Y.; Karevan, M. Effect of nano-silica on the mechanical properties of acrylic polyurethane coatings. Prog. Org. Coat. 2016, 101, 477-485.
• Fallah, S.; Nematzadeh, M. Mechanical properties and durability of high-strength concrete containing macro-polymeric and polypropylene fibers with nano-silica and silica fume. Constr. Build. Mater. 2017, 132, 170-187.

タイトルに関連する用語 (8件)： 原子 ,  人工軟骨 ,  ポリビニルアルコール ,  アミド重合体 ,  複合材料 ,  トライボロジー特性 ,  ナノシリカ ,  影響の評価