發(fā)布時間：2017-08-08 22:01

  本文關鍵詞：SiC納米晶體力學行為的分子動力學研究

  更多相關文章： 納米晶體 分子動力學 相變 力學行為

【摘要】：目前,納米晶體的力學行為在實驗上和理論上已有廣泛的研究,并且得到了許多有意義的結果。不同的晶體結構,如面心立方、體心立方、金剛石結構的納米晶體,其力學行為表現(xiàn)出了明顯的差異。一般來講,納米晶體在單軸壓縮下的動力學行為及演化過程不僅與外界的溫度和壓力等因素有關,還與納米晶體的尺寸、壓縮方向以及缺陷等參數(shù)也有關。因此,探究納米晶體的力學行為與這些因素的依賴關系是很重要的課題。本文采用經(jīng)典分子動力學方法研究了單軸壓縮下,空洞缺陷的大小以及分布對Si納米晶體力學性能的影響。我們的研究結果表明:空洞大小對Si納米晶體力學性能的影響很顯著,表現(xiàn)為空洞的存在使得Si納米晶體的最大荷載值急劇減小;空洞分布對Si納米晶體力學也有影響,表現(xiàn)為空洞分布越趨近納米晶體中心,Si納米晶體最大荷載降低越大。但當空洞靠近納米晶體表面時,表現(xiàn)出“趨膚效應”。我們進一步探究了與Si具有相同結構,但包含兩原子組分的SiC納米晶體在不同尺寸、溫度以及壓縮方向下的力學行為和形變機制。研究發(fā)現(xiàn):壓縮方向為[001],溫度范圍為0.1K~200K的條件下,Si納米晶的硬度隨溫度的升高呈急劇下降的趨勢,表現(xiàn)為相變主導的形變機制;而溫度范圍為250K~1500K時,Si納米晶的硬度隨溫度的升高呈緩慢遞減的趨勢,表現(xiàn)為位錯主導的形變機理。在[110]、[111]壓縮方向下,Si C納米晶體則均因為位錯和無序結構而存在臨界尺寸。這些研究結果為其他納米晶體的力學行為和形變機制的研究提供參考,而且對于Si和Si C納米晶體材料在高壓下的實際應用提供理論指導。
【關鍵詞】：納米晶體 分子動力學 相變 力學行為
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O613.72;TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 納米晶體力學性能的研究現(xiàn)狀8-16
• 1.1 納米材料簡介8-10
• 1.1.1 納米材料的定義和基本特性8-9
• 1.1.2 納米晶體材料的制備方法9-10
• 1.2 納米晶體力學性能的研究10-14
• 1.2.1 金屬納米晶體的力學性能10-12
• 1.2.2 半導體納米晶體的力學性能12-14
• 1.3 Si和SiC納米晶體力學性能的研究意義14-16
• 第2章 分子動力學研究方法16-25
• 2.1 引言16-17
• 2.2 分子動力學方法簡介17-25
• 2.2.1 分子動力學基本原理17-18
• 2.2.2 數(shù)值積分方法18-20
• 2.2.3 勢函數(shù)20-22
• 2.2.4 分子動力學方法的模擬條件22-25
• 第3章 空洞缺陷對Si納米晶體力學性能的影響25-33
• 3.1 引言25
• 3.2 計算模型和模擬條件25-26
• 3.3 結果與討論26-31
• 3.3.1 空洞大小對Si納米晶體力學性能的影響26-29
• 3.3.2 空洞位置對Si納米晶體力學性能的影響29-31
• 3.4 小結31-33
• 第4章 SiC納米晶體力學行為的研究33-43
• 4.1 引言33
• 4.2 單軸壓縮下SiC納米晶體的模型33-34
• 4.3 勢函數(shù)和模擬條件34-35
• 4.4 模擬結果35-41
• 4.4.1 SiC納米晶體的尺寸效應35-39
• 4.4.2 SiC納米晶體的溫度效應39-41
• 4.5 小結41-43
• 第5章 總結與展望43-45
• 5.1 總結43
• 5.2 展望43-45
• 參考文獻45-49
• 致謝49-50
• 個人簡歷、攻讀碩士期間完成的論文及參與的科研項目50

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蔣青,梁立紅;納米晶體的熔化與過熱[J];世界科技研究與發(fā)展;2002年06期

2 ;美研制出無閃爍新型納米晶體[J];人工晶體學報;2009年03期

3 王引書;劉惠民;樊潔平;孫萍;;“納米晶體性能”實驗研究性教學[J];物理實驗;2009年08期

4 陳達;納米晶體的結構模型及性質研究[J];金屬學報;1994年08期

5 王建波;具有室溫超塑延展性的納米晶體銅[J];物理;2000年11期

6 李桂梅,黃建平,王麓雅;簡立方單原子納米晶體顆粒的聲子結構研究[J];半導體光電;2001年01期

7 曹淑芬;可制成納米晶體的有效溶劑[J];世界科學;2002年08期

8 徐慧,李新梅,鐘桂雄;納米晶體熱學性質的理論研究[J];電子元件與材料;2002年10期

9 賀家寧,王國光,李躍;納米晶體熱容提高原因的研究[J];試驗技術與試驗機;2004年Z2期

10 殷海榮,武麗華,陳福;機械力化學合成納米晶體的研究[J];化工新型材料;2005年09期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王引書;孫平;王若楨;;非共振區(qū)納米晶體的電光性能[A];第一屆全國納米技術與應用學術會議論文集[C];2000年

2 呂凈宇;張秀娟;孫旭輝;;用同步輻射表征技術對有機納米晶體結構和發(fā)光關系的研究[A];中國化學會第27屆學術年會第04分會場摘要集[C];2010年

3 熊瑞瑞;何彥;;水溶性核摻雜納米晶體發(fā)光特性的研究及其在生物標記中的應用[A];中國化學會第26屆學術年會納米化學分會場論文集[C];2008年

4 雷瑜;何恩節(jié);張喜生;田宇;鄭海榮;;基質變化對于稀土摻雜氟化物納米晶體熒光發(fā)射性質的影響[A];第十五屆全國光散射學術會議論文摘要集[C];2009年

5 郭佳;翁志煥;張鵬;汪長春;;納米多孔共軛聚合物膠體的合成及其，

本文編號：642181