在聚合物中添加一定量的石墨烯,形成的石墨烯/聚合物復(fù)合材料有著比純凈聚合物更加優(yōu)異的材料性能。石墨烯/聚合物復(fù)合材料已被廣泛地應(yīng)用于材料科學(xué)、能源、物理以及化學(xué)等諸多領(lǐng)域。但是,受到科研條件的制約,對石墨烯/聚合物復(fù)合材料微觀特性的研究仍然面臨很大困難。本文應(yīng)用大規(guī)模分子動力學(xué)方法,在ReaxFF反應(yīng)力場條件下,模擬了將單層石墨烯從聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）基體中拉出的過程。研究了石墨烯的功能化、表面缺陷以及缺陷處的功能化等因素,對石墨烯/聚合物復(fù)合系統(tǒng)界面剪切特性的影響,揭示了石墨烯增強聚合物材料力學(xué)性能的微觀機理,為新型石墨烯/聚合物復(fù)合材料的制備提供了理論依據(jù)。本文的主要研究內(nèi)容如下:（1）通過高溫熔融-淬火的方法,制備了單層石墨烯/PMMA復(fù)合系統(tǒng)的樣本。確定了將單層石墨烯拉出PMMA基體的模擬方法。（2）研究了氧化石墨烯的功能化對復(fù)合系統(tǒng)界面剪切特性的影響。復(fù)合系統(tǒng)的界面剪切特性隨邊緣功能化率的增加而持續(xù)增強,卻隨表面功能化率的增加逐漸趨于飽和。隨表面功能化率的增加,PMMA在氧化石墨烯表面的聚集程度逐漸減弱,復(fù)合系統(tǒng)界面上的范德華力隨之減小。另外,通過研究氧化石墨烯和PM... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

石墨烯的原子結(jié)構(gòu)

紹了單層石墨烯/PMMA 復(fù)合系統(tǒng)的制備方法以中拉出的模擬方法。接著介紹了本研究中涉及的部對 ReaxFF 勢函數(shù)進行簡要介紹，并驗證了其合理烯、缺陷石墨烯、缺陷功能化石墨烯對復(fù)合系統(tǒng)定基礎(chǔ)。聚合物系統(tǒng)的制備墨烯我們應(yīng)用 Accelrys 公司開發(fā)的 Materials Studio 軟，其尺寸為 60.51 × 41.34 ，所有碳原子均為 s懸鍵碳原子活性較大，為避免其與聚合物發(fā)生反鈍化處理。基于完整晶格的單層石墨烯（圖 2.1）陷處理，以此獲得氧化石墨烯、缺陷石墨烯、功。

圖 2.2 PMMA 分子單鏈Fig. 2.2 Atomic configuration of single PMMA chain的制備單層石墨烯和PMMA基體組成的石墨烯/PMMMA片層。圖2.3給出了單層石墨烯/PMMA復(fù)合單層石墨烯和上下各一塊PMMA片層組成石法模擬了石墨烯/PMMA復(fù)合系統(tǒng)的制備過程結(jié)構(gòu)四周加墻，在溫度為500 K下充分弛豫50過程中，我們將石墨烯固定。然后，逐漸移.15 g/cm3，并使復(fù)合系統(tǒng)的形狀規(guī)整，由此獲統(tǒng)的初始結(jié)構(gòu)。接著，以5 K/ps的降溫速率使20 ps至系統(tǒng)平衡。最后，解除石墨烯的固定約為100 K下弛豫50 ps，這樣就制備出了拉出模統(tǒng)。在制備過程中，我們始終采用Noose-Hoo

【參考文獻】：
期刊論文
[1]靜電紡絲法制備PVA-SA-CuTsPc納米纖維改性CMC-PVA/CS-PVA雙極膜[J]. 周挺進,陳曉,陳日耀,鄭曦,陳震.  高分子材料科學(xué)與工程. 2013(01)



本文編號：3517309