本文關(guān)鍵詞：碳納米管樹(shù)芽生成及其力學(xué)和導(dǎo)熱性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：碳納米管和富勒烯由于其獨(dú)特的物理性能和化學(xué)性能已經(jīng)引起了研究者的廣泛關(guān)注。實(shí)驗(yàn)和理論研究表明富勒烯可通過(guò)共價(jià)鍵在碳納米管的外壁形成碳納米管樹(shù)芽,碳納米管樹(shù)芽同時(shí)具有碳納米管和富勒烯的性質(zhì)。碳納米管樹(shù)芽可以作為分子錨防止碳納米管在復(fù)合材料中發(fā)生滑移,從而提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。近年來(lái),碳納米管樹(shù)芽的性質(zhì)得到了廣泛研究,包括它們的結(jié)構(gòu)、電子性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、導(dǎo)熱特性、磁學(xué)性質(zhì)和力學(xué)性能等。研究碳納米管樹(shù)芽的形成機(jī)理及其力學(xué)、導(dǎo)熱性能對(duì)于碳納米管樹(shù)芽在碳納米管復(fù)合材料及納米器件的應(yīng)用具有重要意義。本文針對(duì)碳納米管樹(shù)芽的生成及其力學(xué)性能、導(dǎo)熱性能進(jìn)行了研究,主要包括以下內(nèi)容:(1)使用分子動(dòng)力學(xué)模擬研究了富勒烯轟擊碳納米管的過(guò)程,發(fā)現(xiàn)通過(guò)富勒烯轟擊碳納米管可以得到碳納米管樹(shù)芽和多種碳納米管富勒烯混合結(jié)構(gòu)。此外,研究了碳納米管樹(shù)芽中富勒烯在碳納米管表面的附著強(qiáng)度,研究表明C_(60)與碳納米管之間的分子結(jié)是非常穩(wěn)定的;同時(shí),結(jié)果表明通過(guò)轟擊形成的碳納米管樹(shù)芽會(huì)在一定程度上降低碳納米管的極限拉伸強(qiáng)度和楊氏模量。(2)使用分子動(dòng)力學(xué)模擬分析了附著型碳納米管樹(shù)芽以及熱燒結(jié)形成的碳納米管樹(shù)芽鏈(C_(60)鏈附著或嵌入單壁碳納米管的表面)對(duì)碳納米管的力學(xué)性能的影響。首先分析了當(dāng)C_(60)附著到碳納米管表面時(shí)碳納米管與C_(60)連接區(qū)域的碳碳鍵的鍵序變化和應(yīng)力集中,然后分析了多個(gè)隨機(jī)分布的C_(60)對(duì)單壁碳納米管的極限拉伸強(qiáng)度和楊氏模量的影響,最后分析了碳納米管樹(shù)芽鏈對(duì)于有無(wú)缺陷的單壁碳納米管的力學(xué)性能的影響。(3)使用分子動(dòng)力學(xué)模擬研究了附著型碳納米管樹(shù)芽對(duì)碳納米管的熱導(dǎo)率的影響,并對(duì)多個(gè)C_(60)分子附著對(duì)碳納米管的熱導(dǎo)率的影響進(jìn)行了討論。研究表明當(dāng)C_(60)分子附著在碳納米管表面的時(shí)候,會(huì)降低碳納米管的熱導(dǎo)率,并且隨著表面附著的C_(60)分子的個(gè)數(shù)增加,碳納米管的熱導(dǎo)率逐漸降低并趨于穩(wěn)定。
【關(guān)鍵詞】：碳納米管樹(shù)芽 碳納米管 富勒烯 分子動(dòng)力學(xué) 力學(xué)行為 導(dǎo)熱
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ127.11;TB383.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 碳納米管10-12
• 1.1.1 碳納米管的分類10
• 1.1.2 碳納米管的性質(zhì)10-11
• 1.1.3 碳納米管的制備方法11
• 1.1.4 碳納米管的應(yīng)用11-12
• 1.2 富勒烯12
• 1.3 碳納米管樹(shù)芽12-15
• 1.3.1 碳納米管樹(shù)芽簡(jiǎn)介12-13
• 1.3.2 碳納米管樹(shù)芽生成方法13-15
• 1.4 本論文的主要工作15-17
• 第2章 分子動(dòng)力學(xué)理論和模擬方法17-23
• 2.1 分子動(dòng)力學(xué)的力場(chǎng)簡(jiǎn)述17-18
• 2.2 分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算的理論基礎(chǔ)18-21
• 2.3 REBO和AIREBO勢(shì)函數(shù)21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 碳納米管樹(shù)芽的形成及其力學(xué)性能23-30
• 3.1 C_(60)轟擊碳納米管的分子動(dòng)力學(xué)模擬23-27
• 3.2 碳納米管富勒烯混合結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能27-29
• 3.3 本章小結(jié)29-30
• 第4章 碳納米管樹(shù)芽和樹(shù)芽鏈對(duì)碳納米管的力學(xué)性能的影響30-42
• 4.1 附著型碳納米管樹(shù)芽對(duì)碳納米管的力學(xué)性能的影響30-37
• 4.2 碳納米管樹(shù)芽鏈對(duì)碳納米管的力學(xué)性能的影響37-40
• 4.3 碳納米管樹(shù)芽鏈對(duì)碳納米管束的力學(xué)性能的影響40-41
• 4.4 本章小結(jié)41-42
• 第5章 碳納米管樹(shù)芽對(duì)碳納米管導(dǎo)熱性能的影響42-48
• 5.1 模擬方法42-43
• 5.2 NEMD模擬的設(shè)置43-44
• 5.3 模擬結(jié)果44-47
• 5.4 本章小結(jié)47-48
• 第6章 結(jié)論與展望48-50
• 6.1 結(jié)論48
• 6.2 展望48-50
• 參考文獻(xiàn)50-54
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果54-55
• 致謝55

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 王敏煒,彭年才,李鳳儀;化學(xué)氣相沉積法制備碳納米管的研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代化工;2002年04期

2 顧沖,高光華,于養(yǎng)信,毛宗強(qiáng);單壁碳納米管吸附氫氣的計(jì)算機(jī)模擬[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào);2001年06期

3 陳新,胡征,王喜章,吳強(qiáng),陳懿,楊紹光,都有為;微波等離子體輔助化學(xué)氣相沉積法低溫合成定向碳納米管陣列[J];高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào);2001年05期

  本文關(guān)鍵詞：碳納米管樹(shù)芽生成及其力學(xué)和導(dǎo)熱性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：491518