隨著微納米技術的不斷發(fā)展,碳納米管中填充各種材料可以形成各種奇特的結構,引起了人們的極大興趣。納米材料在碳納米管中結構、力學性能問題備受關注。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引起納米線微觀結構和性能的變化。本文采用分子動力學方法,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特性。研究結果將為基于碳納米管制備金納米線的力學特性提供重要的理論認識。第一,與自由狀態(tài)的金納米線作對比,對碳納米管包裹作用金納米線拉伸特性進行了研究。結果表明:自由狀態(tài)的金納米線為標準的面心立方結構,經(jīng)過碳納米管包裹作用金納米線顯示出了層狀的結構。隨著截面半徑的增加,層狀結構由少變多,即層狀結構更加明顯。經(jīng)過碳管包裹作用金納米線在最大應力與自由狀態(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理:自由狀態(tài)的金納米線是面心立方結構,面心立方結構的密排面是{111}面。即原子在{111}面的<110>方向是最密集的和位錯滑移一般發(fā)生在原子的最密集方向。原子沿著位錯線進行滑移,直至金納米線的斷裂。碳納米管包裹作用金納... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：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驗和理論上對納米線的相關研究報道，可以發(fā)現(xiàn)使用碳納米管填充金屬納米線來得電磁學、光學等性質的納米線已經(jīng)引起了研究者的廣大興趣。極具研究價值的科學課題。從理論層面上說，金屬納米線是微

2.2 分子動力學基本原理分子動力學基本原理是以牛頓第二定律為基礎，通過選擇模型所需要的邊界條件、勢函數(shù)、系綜等參數(shù)對模型進行模擬計算，最終通過對運動方程式的求解得到原子位置坐標、速度、原子的運動、三維結構等基本信息。整個模擬主要分為三個步驟，一是根據(jù)模型系統(tǒng)選擇所需要的勢能函數(shù)。二是對模型系統(tǒng)設置一個初始位置和速度，通過對牛頓運動方程的求解，得到模型系統(tǒng)中原子運動的位置、速度等基本信息。三是當系統(tǒng)達到平衡態(tài)后，由統(tǒng)計力學得到輸運性質、宏觀參數(shù)。圖 2.1 為分子動力學方法的工作方框圖，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)。其次通過對運動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，對這些數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，繼而得到相應的光學性質、動力學性質、熱力學性質。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]多晶銀納米線拉伸變形的分子動力學模擬研究[J]. 袁林,敬鵬,劉艷華,徐振海,單德彬,郭斌.  物理學報. 2014(01)
[2]尼龍6/凹凸棒土納米級復合材料的合成[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及傳輸特性研究[D]. 張忠強.大連理工大學 2010
[2]納米晶體材料中晶粒生長及變形機理的研究[D]. 鄭勇剛.大連理工大學 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特性研究[D]. 花宇峰.江蘇大學 2017



本文編號：3440488