Compression‐Induced Mechanical Pore Opening in Microcellular Polyurethane Elastomers: Decoupling Open Porosity Effects From Matrix Contributions

材料科学 复合材料 多孔性 聚氨酯 消散 解耦(概率) 刚度 压实 弹性体 变形(气象学) 数字图像相关 压缩(物理) 基质(化学分析) 振动 多孔介质 压力(语言学) 聚合物 应变能 纳米尺度 纳米结构 小角X射线散射 应力-应变曲线 抗压强度 挤压 细菌纤维素 微观力学 磁导率 纳米复合材料 变形机理 工作(物理)
作者
Maomin Zhen,Xi Zhang,Yali Guo,Xiaodong Li,Xi Zhang,J Zhang,Yibing Xia,Hao Jiang,Meishuai Zou
出处
期刊:Journal of Applied Polymer Science [Wiley]
卷期号:143 (23)
标识
DOI:10.1002/app.70771
摘要

ABSTRACT This study presents a stress‐induced pore rupture strategy for decoupling cellular architecture from matrix properties in microcellular polyurethane elastomers. Controlled mechanical compression was applied to a single formulation to tune open porosity (14%–67%) while preserving matrix chemistry and nanoscale morphology, as verified by FTIR, XRD, and SAXS analysis. In situ CT imaging revealed distinct deformation mechanisms: closed‐cell structures deformed through gradual pore compression dominated by gas‐spring effects, whereas open‐cell networks exhibited immediate strut reorientation and extensive compaction governed by solid matrix deformation. Quantitative analysis showed that cellular deformation accounted for 81.2%–86.8% of total strain in open‐cell foams, compared with 69.2%–74.1% in closed‐cell systems. Increasing open porosity reduced stiffness by 27% but enhanced energy dissipation by 63%. Digital image correlation further demonstrated localized strain in closed‐cell foams and uniform stress redistribution in open‐cell architectures. Vibration testing revealed complementary performance, with high‐porosity foams suppressing resonance through viscous damping and low‐porosity foams providing superior high‐frequency isolation. This work establishes microstructure‐guided design principles for programming dynamic mechanical properties in polymer foams, offering a pathway toward lightweight material for vibration control and impact protection.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
大模型应助拼搏的元彤采纳,获得10
1秒前
帅气冰蝶发布了新的文献求助30
2秒前
胖子发布了新的文献求助10
2秒前
哥惑完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
NexusExplorer应助吴先生采纳,获得10
3秒前
Edward完成签到,获得积分10
4秒前
hkk完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
淡然雁梅完成签到 ,获得积分10
4秒前
完美世界应助Passion采纳,获得10
5秒前
5秒前
可靠白安发布了新的文献求助10
6秒前
weofihqerg发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
鸢尾绘画发布了新的文献求助20
8秒前
8秒前
9秒前
湫若白完成签到,获得积分10
9秒前
二一完成签到 ,获得积分10
9秒前
威威发布了新的文献求助10
9秒前
小蘑菇应助心澄宇静采纳,获得10
9秒前
weiwei04314发布了新的文献求助10
10秒前
Haaland发布了新的文献求助10
10秒前
aaaa完成签到 ,获得积分10
11秒前
molihuakai应助xanderxue采纳,获得10
11秒前
崽崽完成签到,获得积分10
11秒前
负责书竹发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
丁丁当当发布了新的文献求助10
12秒前
CodeCraft应助声声采纳,获得10
13秒前
momo发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
梅西完成签到 ,获得积分0
15秒前
Wu_cc发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7254342
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8876255
关于积分的说明 18741684
捐赠科研通 6934884
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3200093
关于科研通互助平台的介绍 2374772
邀请新用户注册赠送积分活动 2174977