隨著微納米技術(shù)的不斷發(fā)展,碳納米管中填充各種材料可以形成各種奇特的結(jié)構(gòu),引起了人們的極大興趣。納米材料在碳納米管中結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能問題備受關(guān)注。有趣的是,碳納米管也可作為制備納米線的一種天然模具。碳管的包裹作用勢必會(huì)引起納米線微觀結(jié)構(gòu)和性能的變化。本文采用分子動(dòng)力學(xué)方法,研究了碳納米管包裹作用金納米線拉伸和壓縮作用下的力學(xué)特性。研究結(jié)果將為基于碳納米管制備金納米線的力學(xué)特性提供重要的理論認(rèn)識(shí)。第一,與自由狀態(tài)的金納米線作對(duì)比,對(duì)碳納米管包裹作用金納米線拉伸特性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:自由狀態(tài)的金納米線為標(biāo)準(zhǔn)的面心立方結(jié)構(gòu),經(jīng)過碳納米管包裹作用金納米線顯示出了層狀的結(jié)構(gòu)。隨著截面半徑的增加,層狀結(jié)構(gòu)由少變多,即層狀結(jié)構(gòu)更加明顯。經(jīng)過碳管包裹作用金納米線在最大應(yīng)力與自由狀態(tài)金納米線相差不大,但它抵抗彈性變形能力大于自由狀態(tài)的金納米線。自由狀態(tài)金納米線拉伸變形微觀機(jī)理:自由狀態(tài)的金納米線是面心立方結(jié)構(gòu),面心立方結(jié)構(gòu)的密排面是{111}面。即原子在{111}面的<110>方向是最密集的和位錯(cuò)滑移一般發(fā)生在原子的最密集方向。原子沿著位錯(cuò)線進(jìn)行滑移,直至金納米線的斷裂。碳納米管包裹作用金納... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

為不同類型的單壁碳納米管

Cu 納米線在(10,10)碳管中生長：從左到右原子數(shù)依次為 30、100、2u nanowires grow in (10,10) carbon nanotubes：the number of atoms fromis 30, 100, 200, 307, respectively.提到了的是最近十幾年來研究者在在實(shí)驗(yàn)和理論上對(duì)納米線的相關(guān)研究報(bào)道，可以發(fā)現(xiàn)使用碳納米管填充金屬納米線來得電磁學(xué)、光學(xué)等性質(zhì)的納米線已經(jīng)引起了研究者的廣大興趣。極具研究價(jià)值的科學(xué)課題。從理論層面上說，金屬納米線是微

2.2 分子動(dòng)力學(xué)基本原理分子動(dòng)力學(xué)基本原理是以牛頓第二定律為基礎(chǔ)，通過選擇模型所需要的邊界條件、勢函數(shù)、系綜等參數(shù)對(duì)模型進(jìn)行模擬計(jì)算，最終通過對(duì)運(yùn)動(dòng)方程式的求解得到原子位置坐標(biāo)、速度、原子的運(yùn)動(dòng)、三維結(jié)構(gòu)等基本信息。整個(gè)模擬主要分為三個(gè)步驟，一是根據(jù)模型系統(tǒng)選擇所需要的勢能函數(shù)。二是對(duì)模型系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)初始位置和速度，通過對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)方程的求解，得到模型系統(tǒng)中原子運(yùn)動(dòng)的位置、速度等基本信息。三是當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡態(tài)后，由統(tǒng)計(jì)力學(xué)得到輸運(yùn)性質(zhì)、宏觀參數(shù)。圖 2.1 為分子動(dòng)力學(xué)方法的工作方框圖，從圖中可以發(fā)現(xiàn)，首先，輸入模型所需的相互作用的函數(shù)和設(shè)定模型系統(tǒng)要求的溫度和壓力等基本參數(shù)。其次通過對(duì)運(yùn)動(dòng)方程式的求解得到模型系統(tǒng)中原子的位置和速度等信息。最后，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，繼而得到相應(yīng)的光學(xué)性質(zhì)、動(dòng)力學(xué)性質(zhì)、熱力學(xué)性質(zhì)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多晶銀納米線拉伸變形的分子動(dòng)力學(xué)模擬研究[J]. 袁林,敬鵬,劉艷華,徐振海,單德彬,郭斌.  物理學(xué)報(bào). 2014(01)
[2]尼龍6/凹凸棒土納米級(jí)復(fù)合材料的合成[J]. 王一中,董華,余鼎聲.  合成樹脂及塑料. 1997(02)

博士論文
[1]流體在納米微通道中的流動(dòng)及傳輸特性研究[D]. 張忠強(qiáng).大連理工大學(xué) 2010
[2]納米晶體材料中晶粒生長及變形機(jī)理的研究[D]. 鄭勇剛.大連理工大學(xué) 2008

碩士論文
[1]富勒烯納米流體在石墨烯納米孔隙中的流動(dòng)特性研究[D]. 花宇峰.江蘇大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3440488