【摘要】：復(fù)合材料的研究是材料學(xué)研究中的熱點問題,由于納米材料具有優(yōu)良的熱學(xué)、電學(xué)、力學(xué)和化學(xué)性能,因此如何將納米材料與聚合物材料充分混合制備優(yōu)良性能的復(fù)合材料引起了廣泛的學(xué)術(shù)研究和工藝研究。聚合物屬于有機材料而納米顆粒屬于無機材料,兩者具有極為不同的性質(zhì)。將納米顆粒摻雜入聚合物基中,彌補聚合物的不足之處,合成的納米復(fù)合材料具有高折射率,強熒光性等優(yōu)良性能。這些優(yōu)良性能極大地擴展了傳統(tǒng)聚合物材料的實際應(yīng)用。因此,這就要求研究人員對聚合物納米復(fù)合材料進行更深入的研究。本文通過分子動力學(xué)模擬方法,系統(tǒng)地研究了在聚合物基質(zhì)中納米顆粒之間的相互作用。我們首先研究了在絕熱系統(tǒng)中,也就是系統(tǒng)中的相互作用為熵驅(qū)動時,納米顆粒間有效作用勢是波動式的隨著納米顆粒間距逐漸增加而削減的,這主要是因為自由單體在納米顆粒附近短程有序排列。而對于聚合物鏈,由于連接相鄰單體的共價鍵的存在,所以單體之間會存在一種內(nèi)在的關(guān)聯(lián),這使得由聚合物鏈所激發(fā)的納米顆粒之間的有效相互作用與由自由單體所激發(fā)的有效作用勢有很大不同。在聚合物處于稀釋狀態(tài)時,納米顆粒之間僅存在吸引作用勢,吸引作用勢的作用范圍相當于聚合物鏈的回旋半徑。隨著聚合物濃度逐漸增加,納米顆粒間的吸引作用勢逐漸增強,但作用范圍逐漸減小。當聚合物濃度達到聚合物鏈重疊狀態(tài)時,納米顆粒間除了存在短程吸引作用勢還存在很小的排斥作用勢。最后我們研究了聚合物與納米顆粒間存在吸引相互作用(焓相互作用)的體系。通過聚合物與納米顆粒的相互吸引,聚合物單體被吸引在納米顆粒表面。隨著吸引作用增強時,納米顆粒間的吸引作用會減弱并逐漸轉(zhuǎn)化為排斥力。當聚合物與納米顆粒的吸引強度進一步增加,聚合物單體會緊緊的吸附在納米顆粒表面,使納米顆粒有效直徑增加。納米顆粒間距較小時納米顆粒的有效作用勢為排斥作用,納米顆粒間距較遠時,類似于在絕熱系統(tǒng)中,表現(xiàn)為較弱的吸引作用。通過本文研究,深入理解了在聚合物基中,納米顆粒間有效作用勢隨著聚合物基質(zhì)濃度、聚合物鏈長、以及納米顆粒與聚合物單體之間的吸引強度等因素的改變而變化。尤其當納米顆粒與聚合物單體有吸引作用時,納米顆粒會因焓作用的逐漸增強發(fā)生分散相與聚集相之間的轉(zhuǎn)變,了解轉(zhuǎn)變過程的定量關(guān)系將有助于控制納米顆粒在聚合物基質(zhì)的均勻分布。
【圖文】：

池和高性能電子設(shè)備1。在納米材料體系中，納米材料因納不具備的物理、化學(xué)特性2，所以研究納米顆粒與聚合物間優(yōu)良性能，是制備聚合物納米復(fù)合材料的前提條件�？傮w統(tǒng)的作用包括熵驅(qū)動和焓作用，納米顆粒在聚合物基質(zhì)中響。因此，研究聚合物納米顆粒復(fù)合系統(tǒng)本質(zhì)就是研究在熵驅(qū)動與焓作用相互影響下發(fā)生相轉(zhuǎn)變的。組成成分為納米顆粒，具有納米尺度效應(yīng)，，與傳統(tǒng)材料有料的研究便成為材料科學(xué)研究的熱點，研究者們已取得許多備、納米材料結(jié)構(gòu)的研究等。的是至少在一個維度上顆粒的尺徑為納米尺度，即 1-100粒的透射電鏡圖。納米顆粒復(fù)合材料是指以傳統(tǒng)材料為連納米管等為分散相，通過一定的制備技術(shù)將分散相均勻的性能的復(fù)合材料。

理以及完善制備技術(shù)。今后相當長的時期內(nèi)，各種功能化應(yīng)用對聚合物納米復(fù)合材料的要理或化學(xué)方法制備聚合物納米復(fù)合材料日益重要。隨著納米復(fù)合材料超薄膜、導(dǎo)電及生物等領(lǐng)域的應(yīng)用日益增加，用于多功能性的納米幾年，研究人員以納米前驅(qū)物與創(chuàng)新分散技術(shù)為基礎(chǔ)，發(fā)展深化已術(shù)方法，以納米復(fù)合材料分散復(fù)合結(jié)構(gòu)與應(yīng)用新領(lǐng)域為目標，開展應(yīng)用基礎(chǔ)與應(yīng)用方法研究，引領(lǐng)聚合物納米材料領(lǐng)域發(fā)展的主導(dǎo)方介polymer），一般指高分子化合物，即具有非常大的分子量的化合成24,25。這些重復(fù)的基本單元稱為單體(monomer)，聚合物鏈由這些。如圖 1.2 所示，聚乙烯鏈由大量的乙烯單體組成，每個乙烯單體接。
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.1

【參考文獻】

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本文編號：2585406