多層石墨烯/環(huán)氧樹脂界面性能的分子動力學(xué)模擬
發(fā)布時(shí)間:2021-07-05 21:16
石墨烯增強(qiáng)的聚合物納米復(fù)合材料,因其質(zhì)輕且擁有優(yōu)異的電學(xué),力學(xué)以及熱學(xué)性能,廣泛應(yīng)用在飛機(jī),航空航天和電子設(shè)備等領(lǐng)域中,所以在材料工業(yè)中受到越來越多的關(guān)注。界面是影響復(fù)合材料力學(xué)性能的關(guān)鍵因素,但由于復(fù)合材料界面失效的微觀機(jī)理極度復(fù)雜,而傳統(tǒng)的測驗(yàn)手段很難對其進(jìn)行表征,因此計(jì)算模擬方法被大量地應(yīng)用到納米復(fù)合材料界面研究領(lǐng)域,它可以實(shí)現(xiàn)微觀機(jī)理的研究,從而解決實(shí)驗(yàn)無法揭示的問題。本文通過分子動力學(xué)(MD)模擬方法,采用COMPASS力場,模擬了環(huán)氧(Epoxy)基體從多層石墨烯(MLG)以及功能化MLG上脫離的過程,揭示了MLG與Epoxy基體界面的相互作用機(jī)理,并且研究了MLG對復(fù)合材料界面增強(qiáng)的微觀機(jī)理,本文主要研究內(nèi)容如下:首先,采用動態(tài)交聯(lián)方法構(gòu)建MLG/Epoxy模型體系,并采用拉伸分子動力學(xué)(SMD)方法模擬了Epoxy基體從MLG上脫離的過程,分析了體系在拉伸過程中應(yīng)力、質(zhì)量密度、各能量項(xiàng)等隨拉伸距離的變化情況,以及拉伸過程中Epoxy基體與MLG微觀結(jié)構(gòu)的變化情況。考察了拉伸速度和交聯(lián)度對界面拉伸性能的影響。結(jié)果表明,MLG/Epoxy復(fù)合材料在拉伸外力作用下,隨著拉伸距...
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
MD模擬的計(jì)算流程示意圖
圖 1.3 LJ 勢能曲線steeredmoleculardynamics,SMD)可定義顯微鏡(AFM)的力探針,在加速條件下使解離位置的變化坐標(biāo),可定性分析本體與互關(guān)系,還可以定量地計(jì)算復(fù)合物之間的來越受到研究者的青睞,Peng 等[27]以碳納性能展開研究;Yan 等[28]從微觀角度模擬等[29]解釋了碳納米填料對填料/基體界面、酰亞胺和二氧化硅玻璃之間的粘附行為,效的機(jī)理。從這些例子中可以看出 SMD此本文選取 SMD 方法對 MLG/Epoxy 復(fù)
圖 1.4 界面失效模式方法計(jì)算了環(huán)氧樹脂交聯(lián)度、溫能;Hadden[32]等模擬計(jì)算了環(huán)氧樹;Rahman[33]等研究了石墨烯片含影響;Li[34]等通過計(jì)算質(zhì)量密度特性;Kim[35]等采用多尺度模擬化硅界面作用。以上作者都僅從
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯/聚乙烯復(fù)合材料及其拉伸性能的分子動力學(xué)模擬[J]. 陳生輝,呂強(qiáng),郭繼成,王志坤,孫霜青,胡松青. 高分子學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]TGDDM/DDS交聯(lián)環(huán)氧樹脂的分子動力學(xué)模擬[J]. 劉偉帥,王建,苗瑞珍,康志鵬,荊興斌,付一政,劉亞青. 高分子材料科學(xué)與工程. 2016(05)
[3]A molecular dynamics investigation of the deformation mechanism and shape memory effect of epoxy shape memory polymers[J]. Hua Yang,Zheng Dao Wang,Ya Fang Guo,Xing Hua Shi. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2016(03)
[4]碳納米管從硅基板上剝離的拉伸分子動力學(xué)模擬研究[J]. 彭德鋒,江五貴,彭川. 物理學(xué)報(bào). 2012(14)
[5]分子動力學(xué)模擬方法及其應(yīng)用[J]. 楊萍,孫益民. 安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(01)
[6]分子動力學(xué)模擬基本原理和主要技術(shù)[J]. 崔守鑫,胡海泉,肖效光,黃海軍. 聊城大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(01)
[7]微機(jī)械系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)研究[J]. 季國順,張永康. 光學(xué)精密工程. 2002(06)
[8]聚合物增強(qiáng)增韌機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 楊伏生,周安寧,葛嶺梅,曲建林,李天良. 中國塑料. 2001(08)
[9]短纖維/橡膠界面粘合的研究[J]. 周彥豪,陳濤,吳衛(wèi)東,李晨,李東紅,張立群. 合成橡膠工業(yè). 1992(06)
[10]UHMW-PE纖維/環(huán)氧樹脂界面破壞機(jī)理[J]. 高尚林,牟其伍,袁超廷. 高分子材料科學(xué)與工程. 1992(05)
碩士論文
[1]碳納米管與硅基底吸附性能的拉伸分子動力學(xué)研究[D]. 彭德鋒.南昌航空大學(xué) 2012
[2]粉體填充型聚合物基復(fù)合材料界面粘結(jié)性能研究[D]. 朱錦濤.湖南大學(xué) 2002
本文編號:3266839
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
MD模擬的計(jì)算流程示意圖
圖 1.3 LJ 勢能曲線steeredmoleculardynamics,SMD)可定義顯微鏡(AFM)的力探針,在加速條件下使解離位置的變化坐標(biāo),可定性分析本體與互關(guān)系,還可以定量地計(jì)算復(fù)合物之間的來越受到研究者的青睞,Peng 等[27]以碳納性能展開研究;Yan 等[28]從微觀角度模擬等[29]解釋了碳納米填料對填料/基體界面、酰亞胺和二氧化硅玻璃之間的粘附行為,效的機(jī)理。從這些例子中可以看出 SMD此本文選取 SMD 方法對 MLG/Epoxy 復(fù)
圖 1.4 界面失效模式方法計(jì)算了環(huán)氧樹脂交聯(lián)度、溫能;Hadden[32]等模擬計(jì)算了環(huán)氧樹;Rahman[33]等研究了石墨烯片含影響;Li[34]等通過計(jì)算質(zhì)量密度特性;Kim[35]等采用多尺度模擬化硅界面作用。以上作者都僅從
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯/聚乙烯復(fù)合材料及其拉伸性能的分子動力學(xué)模擬[J]. 陳生輝,呂強(qiáng),郭繼成,王志坤,孫霜青,胡松青. 高分子學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]TGDDM/DDS交聯(lián)環(huán)氧樹脂的分子動力學(xué)模擬[J]. 劉偉帥,王建,苗瑞珍,康志鵬,荊興斌,付一政,劉亞青. 高分子材料科學(xué)與工程. 2016(05)
[3]A molecular dynamics investigation of the deformation mechanism and shape memory effect of epoxy shape memory polymers[J]. Hua Yang,Zheng Dao Wang,Ya Fang Guo,Xing Hua Shi. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2016(03)
[4]碳納米管從硅基板上剝離的拉伸分子動力學(xué)模擬研究[J]. 彭德鋒,江五貴,彭川. 物理學(xué)報(bào). 2012(14)
[5]分子動力學(xué)模擬方法及其應(yīng)用[J]. 楊萍,孫益民. 安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(01)
[6]分子動力學(xué)模擬基本原理和主要技術(shù)[J]. 崔守鑫,胡海泉,肖效光,黃海軍. 聊城大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(01)
[7]微機(jī)械系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)研究[J]. 季國順,張永康. 光學(xué)精密工程. 2002(06)
[8]聚合物增強(qiáng)增韌機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 楊伏生,周安寧,葛嶺梅,曲建林,李天良. 中國塑料. 2001(08)
[9]短纖維/橡膠界面粘合的研究[J]. 周彥豪,陳濤,吳衛(wèi)東,李晨,李東紅,張立群. 合成橡膠工業(yè). 1992(06)
[10]UHMW-PE纖維/環(huán)氧樹脂界面破壞機(jī)理[J]. 高尚林,牟其伍,袁超廷. 高分子材料科學(xué)與工程. 1992(05)
碩士論文
[1]碳納米管與硅基底吸附性能的拉伸分子動力學(xué)研究[D]. 彭德鋒.南昌航空大學(xué) 2012
[2]粉體填充型聚合物基復(fù)合材料界面粘結(jié)性能研究[D]. 朱錦濤.湖南大學(xué) 2002
本文編號:3266839
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