近年來，由于聚合物基無機(jī)納米復(fù)合材料具有優(yōu)異的性能和廣泛的應(yīng)用前景，受到眾多科研者的關(guān)注。本文通過計算機(jī)模擬手段，基于第一性原理和分子動力學(xué)方法對聚酰亞胺/KTN復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行研究，分析鉀空位對KTN電子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響，分析不同摻雜比例、尺寸和形狀的KTN粒子對復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)及性能的影響。 首先構(gòu)建KTN及空位模型，利用第一性原理計算分析其電子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的變化。隨后構(gòu)建聚酰亞胺/KTN復(fù)合模型，用分子動力學(xué)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(gòu)建聚酰亞胺/KTN復(fù)合模型，利用分子動力學(xué)方法研究不同粒徑納米KTN粒子對聚酰亞胺機(jī)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(yīng)。 模擬結(jié)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(qiáng)。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(jié)合在一起。相同...

【文章頁數(shù)】：49 頁

【學(xué)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(bǔ)償電子對晶體電子結(jié)構(gòu)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(fù)合物模型

亞胺/KTN納米復(fù)合材料內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)有更好因，通過分子動力學(xué)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(tuán)簇粒子的/KTN復(fù)合材料模型構(gòu)建ialsStudio5.5軟件....

本文編號：3974858