Diskrete-Elemente-Methode zur Vorhersage der mechanischen Eigenschaften von pigmentierten Beschichtungen
Eine kürzlich durchgeführte Studie schlägt eine Diskrete-Elemente-Methode (DEM) zur Vorhersage der mechanischen Eigenschaften von Papierbeschichtungen vor.
Die mechanischen Eigenschaften von pigmentierten Lackschichten sind für eine Vielzahl von Anwendungen wichtig. Die große Anzahl von Parametern, die diese Eigenschaften beeinflussen, sowie die zahlreichen Arten von Verformungen stellen jedoch eine Herausforderung für die Vorhersage der Leistungsfähigkeit dieser Systeme dar.
An Zug- und Biegeverformungen angepasst
Wissenschaftler haben nun eine Diskrete-Elemente-Methode (DEM) vorgeschlagen, um die mechanischen Eigenschaften von Papierbeschichtungen mit unterschiedlichen Stärke- und Latexgehalten vorherzusagen. Das Modell wird sowohl in 2D als auch in 3D entwickelt und ist an Zug- und Biegeverformungen angepasst. Die Modellvorhersagen werden mit experimentellen Ergebnissen aus der Literatur verglichen.
Die Vorhersagen sind im Allgemeinen gut für die Parameter der Module und der Bruchdehnung der Systeme, unterschätzen aber die maximale Spannung. Dieses Ergebnis könnte durch die komplexe Partikelgrößenverteilung der experimentellen Systeme oder durch den Einfluss der Sprödigkeit bei der Herstellung der Beschichtungen verursacht werden.
Die Studie wurde in Journal of Coatings Technology and Research, Volume 16 veröffentlicht.