Computational approach of dielectric permittivities in BaTiO3-epoxy composites

Autores
Ramajo, Leandro Alfredo; Reboredo, Maria Marta; Santiago, Diego Hernan; Castro, Miriam Susana; Ramajo, Damian Enrique
Año de publicación
2008
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
A numerical approach using a finite element method (FEM) was performed in order to determine the dielectric constant ("0) of BaTiO3–epoxy composites. In order to diminish computational resources and analyse simple models, composite topology was represented by periodic structures based on FCC configurations, but introducing novel packaging protocols, defining the way composites are filled as particle concentration is increased. The dielectric response of these anisotropic and periodic structures was mathematically represented through a quasi-static approximation using the Laplace equation. The amount of inclusions was varied in order to represent diluted and concentrated systems and structures were assessed for the whole feasible range of volume fractions. The numerical results were compared with experimental data concluding that only packaging protocols that consider higher particle–particle interaction are suitable to represent the dielectric behavior of concentrated-composite materials.
Fil: Ramajo, Leandro Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; Argentina
Fil: Reboredo, Maria Marta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; Argentina
Fil: Santiago, Diego Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; Argentina
Fil: Castro, Miriam Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; Argentina
Fil: Ramajo, Damian Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; Argentina
Materia
Polymer Matrix Composites
Dielectric
Finite Element Analysis
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
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description A numerical approach using a finite element method (FEM) was performed in order to determine the dielectric constant ("0) of BaTiO3–epoxy composites. In order to diminish computational resources and analyse simple models, composite topology was represented by periodic structures based on FCC configurations, but introducing novel packaging protocols, defining the way composites are filled as particle concentration is increased. The dielectric response of these anisotropic and periodic structures was mathematically represented through a quasi-static approximation using the Laplace equation. The amount of inclusions was varied in order to represent diluted and concentrated systems and structures were assessed for the whole feasible range of volume fractions. The numerical results were compared with experimental data concluding that only packaging protocols that consider higher particle–particle interaction are suitable to represent the dielectric behavior of concentrated-composite materials.
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