編號：NMJS04323
篇名：碳納米管電纜式復合材料的熱導率
作者：唐晶晶； 馮妍卉； 李威； 崔柳； 張欣欣；
關鍵詞：碳納米管； 納米線； 電纜式復合材料； 導熱；
機構： 北京科技大學機械工程學院； 北京科技大學,冶金工業(yè)節(jié)能減排北京市重點實驗室；
摘要： 通過非平衡分子動力學方法,對單壁碳管填充金納米線的碳納米管電纜式復合材料開展熱導率的模擬分析.采用Tersoff勢函數(shù)描述碳-碳原子間的相互作用,Lennard-Jones長程作用勢描述碳-金原子間的相互作用,嵌入原子勢函數(shù)描述金-金原子間相互作用.研究結(jié)果表明:相同尺寸下,金納米線的電子熱導率相較于空碳管以及電纜式復合材料的聲子熱導率小很多,對復合材料總熱導率的貢獻可以忽略;由于管內(nèi)金納米線的存在,其與碳管的相互作用使得碳管碳原子傾向于沿著軸向振動,聲子間U散射隨之減少,聲子平均自由程增加,導致復合材料熱導率明顯大于空碳管,在100—500K溫度范圍內(nèi)高出約20%—45%,但增大幅度隨溫升呈降低趨勢;復合材料熱導率隨著管長增加而增大,變化趨勢和空碳管相似,但其增長幅度更大;復合材料和空碳管的熱導率隨管徑增大而減小,且變化幅度基本一致.
