編號：CPJS01634
篇名：聚酰亞胺/銅納米顆粒復合物的分子動力學模擬研究
作者：孫偉峰； 王暄
關(guān)鍵詞：分子動力學模擬； 聚合物納米復合物； 聚酰亞胺； 納米顆粒
機構(gòu)： 哈爾濱理工大學電氣與電子工程學院； 工程電介質(zhì)及其應用教育部重點實驗室； 黑龍江省電介質(zhì)工程重點實驗室
摘要： 通過分子動力學模擬對聚酰亞胺/銅納米顆粒復合物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、熱力學性質(zhì)、力學特性進行計算,分析其隨模擬溫度和納米顆粒尺寸的變化規(guī)律.模擬結(jié)果表明,聚酰亞胺/銅納米顆粒復合物為各向同性的無定形態(tài)結(jié)構(gòu),銅納米顆粒與聚酰亞胺基體之間通過較強的范德華作用結(jié)合在一起使結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,銅納米顆粒表面多個原子層呈現(xiàn)無定形狀態(tài),在銅顆粒和聚酰亞胺基體之間形成界面層,界面區(qū)域隨顆粒尺寸和溫度的增加分別減小和增加.聚酰亞胺/銅納米顆粒復合物的等容熱容隨著顆粒尺寸增大而明顯增高,隨溫度變化比聚酰亞胺體系更為緩慢,在較低溫度下較小顆粒尺寸復合物的熱容比聚酰亞胺體系更低.聚酰亞胺/銅納米顆粒復合物的熱壓力系數(shù)隨顆粒尺寸增加而顯著增大,比聚酰亞胺體系的熱壓力系數(shù)更小,且隨溫度升高而減小的程度要小得多.聚酰亞胺/銅納米顆粒復合物的熱力學性質(zhì)表現(xiàn)出明顯的尺度效應,溫度穩(wěn)定性明顯高于聚酰亞胺體系.聚酰亞胺/銅納米顆粒復合物的力學特性表現(xiàn)出各向同性材料的彈性常數(shù)張量,具有比聚酰亞胺體系更低的楊氏模量和泊松比,隨溫度升高分別減小和增大,與聚酰亞胺體系隨溫度的變化趨勢相反,且楊氏模量的溫度穩(wěn)定性顯著提高,同時泊松比隨納米顆粒尺寸增大而減小,具有明顯的尺度效應.加入銅納米顆粒形成復合物可獲得與聚酰亞胺體系顯著不同的力學新特性. 更多
