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J-GLOBAL ID：202102226304618320   整理番号：21A2361866

ミクロ/ナノスケールでの分子動力学に基づく高分子の壁滑り挙動および界面熱抵抗に及ぼすその影響【JST・京大機械翻訳】

Wall Slip Behaviour of Polymers Based on Molecular Dynamics at the Micro/Nanoscale and Its Effect on Interface Thermal Resistance

著者 (3件)： Lou Yan ,  Wu Gang ,  Feng Yanfeng
資料名： Polymers (Web)  (Polymers (Web))
巻： 12  号： 10  ページ： 2182  発行年： 2020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： 研究対象として平行板における溶融高分子のPoiseuille流と研究材料としてのポリメタクリル酸メチル(PMMA)を取り上げて,高分子の分子動力学流動の全原子解析モデルをNavier滑り則に従って確立した。ポリマー高分子の壁滑り挙動に及ぼす壁濡れ性と外部圧力の影響,ならびに,異なるせん断効果の下での壁近くの高分子鎖のからみ合プロセスの空間的発展過程を研究した。界面熱抵抗則を調べ,壁滑り挙動を考慮した界面熱抵抗モデルを確立した。最後に,マイクロインジェクション実験を行い,モデルの妥当性と精度を検証した。結果は,壁が疎水性であるとき,ポリマーメルトが顕著な壁スリップを示すことを示した。外部圧力が増加するにつれて,壁滑り速度と滑り長さは増加した。しかし,ある圧力を超えると,スリップ長の成長速度は基本的にゼロであった。外部圧力が増加するにつれて,PMMA分子鎖は徐々に分離し始め,単一分子鎖はもつれ格子から非形になり,鎖はある閾値を超えた後に壁から脱離する。壁スリップは固液界面間の界面熱抵抗を低減し,界面熱伝達性能を高めた。分子動力学によって計算された界面熱抵抗値は,熱抵抗実験で測定したものより,ミクロ/ナノスケールでの固液界面の熱伝導規則を正確に反映することができ,分子動力学シミュレーションによって得られたミクロ/ナノ界面熱抵抗が信頼できることを示した。Copyright 2021 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： *界面 ,  脱着 ,  *熱抵抗 ,  ポリメタクリル酸メチル ,  疎水性 ,  Poiseuille流 ,  外圧 ,  分子鎖 ,  *分子動力学 ,  メルト ,  解析モデル ,  固液界面
準シソーラス用語： *ナノスケール ,  分子動力学シミュレーション ,  *界面熱抵抗 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 分子動力学 ,  マイクロ/ナノスケール ,  高分子 ,  壁スリップ ,  界面熱抵抗

分類 (3件)： 熱伝導  (PA02020Z) ,  高分子溶液・融液のレオロジー  (BL01013Z) ,  固-液界面  (CB12050B)

引用文献 (14件)：

• Martini, A.; Hsu, H.; Patankar, N.A.; Lichter, S. Slip at high shear rates. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 2060011-2060014.
• Bendada, A.; Derdouri, A.; Lamontagne, M.; Simard, Y. Investigation of thermal contact resistance in injection molding using a hollow waveguide pyrometer and a two-thermocouple probe. Rev. Sci. Instrum. 2003, 74, 5282-5284.
• Sridhar, L.; Sedlak, B.M.; Narh, K.A. Parametric study of heat transfer in injection molding-effect of thermal contact resistance. J. Manuf. Sci. Eng. 2000, 122, 698-705.
• Hong, S.; Kang, J.; Yoon, K. Correlation between thermal contact resistance and filling behavior of a polymer melt into multiscale cavities in injection molding. Int. J. Heat Mass Transf. 2015, 87, 222-236.
• Dawson, A.; Rides, M.; Allen, C.R.G.; Urquhart, J.M. Polymer mould interface heat transfer coefficient measurements for polymer processing. Polym. Test. 2008, 27, 555-565.

タイトルに関連する用語 (6件)： ナノスケール ,  分子動力学 ,  高分子 ,  壁滑り ,  挙動 ,  界面熱抵抗