【摘要】：高分子導(dǎo)熱材料的有效調(diào)控受到了日益廣泛的關(guān)注.應(yīng)用密度泛函理論(DFT)、中央插入延展(central insertion scheme,CIS)方法及非平衡格林函數(shù)(NEGF)理論,對(duì)包含432個(gè)原子、長(zhǎng)18.533 nm的聚乙烯單鏈量子熱輸運(yùn)的同位素效應(yīng)進(jìn)行了研究.計(jì)算結(jié)果表明,室溫下長(zhǎng)100 nm的純12C聚乙烯單鏈的熱導(dǎo)率理論上限高達(dá)314.1 W·m~(-1)·K~(-1);對(duì)于~(12)C聚乙烯單鏈,其他條件一定時(shí),~(14)C摻雜引起的熱導(dǎo)同位素效應(yīng)比~(13)C更為顯著;室溫下純~(12)C聚乙烯單鏈中~(14)C摻雜原子百分?jǐn)?shù)為50%時(shí)同位素效應(yīng)最顯著,此時(shí)平均熱導(dǎo)比未摻雜時(shí)下降了51%.這對(duì)探索聚乙烯材料熱輸運(yùn)的同位素影響機(jī)理具有十分積極的意義.
[Abstract]:The effective control of polymer thermal conductive materials has been paid more and more attention. Using density functional theory (DFT),) method of central insertion and extension (central insertion scheme,CIS) and nonequilibrium Green's function (NEGF) theory, the isotopic effects of single strand quantum thermal transport of polyethylene (18.533 nm) containing 432 atoms are studied. The calculated results show that the theoretical upper limit of thermal conductivity of pure 12C polyethylene with a length of 100 nm at room temperature is up to 314.1 W ~ (-1) K ~ (-1). For ~ (12) C polyethylene single chain, the thermal conductivity isotope effect induced by ~ (14) C doping is more significant than ~ (13) C when other conditions are fixed. At room temperature, the isotopic effect of ~ (14) C doped atoms in pure ~ (12) C polyethylene is the most significant when the percentage of ~ (14) C doped atoms is 50, and the average thermal conductivity decreases by 51 ~ (1) when the average thermal conductivity of pure ~ (12) C polyethylene is less than that without doping. It is of great significance to explore the influence mechanism of heat transport isotopes of polyethylene materials.
【作者單位】： 貴州大學(xué)大數(shù)據(jù)與信息工程學(xué)院;貴州師范學(xué)院物理與電子科學(xué)學(xué)院應(yīng)用物理研究所;貴州財(cái)經(jīng)大學(xué)貴州省經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)仿真重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;貴州師范學(xué)院貴州省納米材料模擬與計(jì)算重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):11264005) 貴州省科學(xué)技術(shù)基金(批準(zhǔn)號(hào):黔科合J字[2012]2292號(hào)) 貴州省教育廳自然科學(xué)研究項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):黔教合KY字[2014]307,黔教科2008057,2007036)資助的課題~~
【分類號(hào)】：O632.12

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本文編號(hào)：2397208