近年來，由于聚合物基無機納米復合材料具有優(yōu)異的性能和廣泛的應用前景，受到眾多科研者的關注。本文通過計算機模擬手段，基于第一性原理和分子動力學方法對聚酰亞胺/KTN復合材料的結構和性能進行研究，分析鉀空位對KTN電子結構和性質的影響，分析不同摻雜比例、尺寸和形狀的KTN粒子對復合材料微觀結構及性能的影響。 首先構建KTN及空位模型，利用第一性原理計算分析其電子結構和性質的變化。隨后構建聚酰亞胺/KTN復合模型，用分子動力學方法計算聚酰亞胺與納米KTN粒子表面的相互作用能，研究不同摻雜比例和不同形狀的納米KTN對表面相互作用能和表面鍵能的影響，探究聚酰亞胺與納米KTN分子間的鍵合形式。最后利用多尺度建模方法構建聚酰亞胺/KTN復合模型，利用分子動力學方法研究不同粒徑納米KTN粒子對聚酰亞胺機械性能的影響，并通過分析界面鍵能和顆粒表面原子數(shù)目來研究小尺寸效應。 模擬結果表明：在KTN晶體中，由于鉀空位的出現(xiàn)，Ta原子位移大于Nb的原子位移，Nb原子和O原子之間的鍵能作用更強。KTN粒表面原子的鍵能在2.058-12.988kcal/mol之間，納米顆粒與基體通過范德華力和氫鍵結合在一起。相同...

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-2純KTN的態(tài)密度

(a)總態(tài)密度(TDOS)(b)分態(tài)密度(K,O,Nb,Ta)(a)Thetotaldensityofstate(TDOS)(b)ThepartialdensityofstatePDOS(K,O,Nb,Ta)圖2-2純KTN....

圖2-3具有0KV空位和1KV空位的KTN的部分態(tài)密度區(qū)域（-8eV6eV）

圖2-3具有0KV空位和1KV空位的KTN的部分態(tài)密度區(qū)域（-8eV6eV）Fig.2-3Thedensityofstate(-8eV~6eV)oftheKTNwith0KVand1KV為了研究補償電子對晶體電子結構的影響，對具有0KV空....

圖2-4KTN的差分電子密度圖

(b)具有0KV空位的KTN，(c)具有1KV空位的KTN(a)PureKTN,(b)KTNwith0KV,(c)KTNwith1KV圖2-4KTN的差分電子密度圖Fig.2-4Theelectrondensitydifferenceof....

圖3-1聚酰亞胺/KTN復合物模型

亞胺/KTN納米復合材料內部微觀結構有更好因，通過分子動力學方法，本章通過計算PI能，研究不同摻雜比例和不同形狀的納米KTN影響。在探究聚酰亞胺與KTN納米顆粒分子亞胺基體和不同形狀的KTN納米團簇粒子的/KTN復合材料模型構建ialsStudio5.5軟件....

本文編號：3974858