編號(hào)：NMJS03412
篇名：碳納米管/聚乙烯復(fù)合物分子動(dòng)力學(xué)模擬研究
作者：孫偉峰； 高��； 寧；
關(guān)鍵詞：分子動(dòng)力學(xué)模擬； 聚合物納米復(fù)合物； 聚乙烯； 碳納米管； 熱壓力系數(shù)；
機(jī)構(gòu)： 哈爾濱理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院； 工程電介質(zhì)及其應(yīng)用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室； 黑龍江省電介質(zhì)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；
摘要： 采用分子動(dòng)力學(xué)方法模擬了碳納米管/聚乙烯復(fù)合物的結(jié)構(gòu)、熱力學(xué)和力學(xué)特性,分析其隨模擬溫度和碳納米管填充率的變化。模擬結(jié)果表明,碳納米管/聚乙烯復(fù)合物為各向同性的無定形結(jié)構(gòu),聚乙烯和碳納米管通過較強(qiáng)的范德華作用結(jié)合在一起,在聚乙烯基體作用下,碳納米管壁上的碳原子排列的周期性下降,出現(xiàn)彎曲和褶皺。從能量上看,填充率較高的復(fù)合物更加穩(wěn)定。碳納米管/聚乙烯復(fù)合物具有比聚乙烯體系更高的等容熱容和與聚乙烯體系相反的負(fù)值熱壓力系數(shù),熱容隨碳納米管填充率的變化較小,但隨溫度的升高而明顯減小,具有顯著的溫度效應(yīng);熱壓力系數(shù)隨溫度的變化較小,溫度穩(wěn)定性比聚乙烯更好,但隨填充率增加而減小。碳納米管/聚乙烯復(fù)合物的力學(xué)特性表現(xiàn)出各向同性材料的彈性常數(shù)張量,楊氏模量和泊松比比純聚乙烯體系高得多,并且都隨溫度的升高和碳納米管含量的降低而減小,說明加入碳納米管可顯著改善聚乙烯的力學(xué)性質(zhì)。
