金剛石是自然界中硬度最高的物質(zhì),且具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能,研究表明其微觀結(jié)構(gòu)中存在著晶界等缺陷。界面的存在將會(huì)影響材料在納米尺度上熱量傳輸?shù)男?對(duì)于材料的導(dǎo)熱性能,大量晶界不僅會(huì)影響晶粒之間的熱傳導(dǎo),對(duì)晶粒內(nèi)部熱量的傳導(dǎo)也有影響,本文通過分子動(dòng)力學(xué)法對(duì)金剛石孿晶界的Kapitza界面熱導(dǎo)進(jìn)行研究。通過非平衡分子動(dòng)力學(xué)方法,計(jì)算了六種不同類型孿晶界的Kapitza界面熱導(dǎo),得知金剛石中（111）孿晶界的熱導(dǎo)最大,為45.45GW/m²K。為了能夠更深刻的理解不同類型界面處聲子的傳播情況,接著進(jìn)行了時(shí)域正交分析,計(jì)算了聲子的平均群速度和聲子平均自由程,通過結(jié)果我們得出在含有（111）孿晶界的結(jié)構(gòu)方向,聲子的平均自由程和聲子的平均群速度分別為0.29?和13.36?/ps,比本文中其他孿晶界的聲子自由程和群速度都大。為了分析不同孿晶界處聲子的傳播情況,本文通過晶格動(dòng)力學(xué)法,模擬了不同頻率和k點(diǎn)的聲子波包通過孿晶界的情況。通過模擬結(jié)果很清楚的看出不同種類的金剛石孿晶界對(duì)波包的透過能力是不同的,結(jié)合分子動(dòng)力學(xué)的計(jì)算結(jié)果,我們可以看出,熱導(dǎo)率大的孿晶界,LA聲學(xué)支的透過系數(shù)也是... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

刀頭由多晶金剛石構(gòu)成的刀具沒有缺陷的純凈金剛石為透明無色的晶體，具有很好的透光性能以及很低的折射率，可以用來作為熒光顯增器、光學(xué)窗口等材料

第 1 章 緒 論寸在 10nm 左右。根據(jù)相關(guān)的研究我們知道晶粒中的孿晶界對(duì)大的影響，在金剛石孿晶材料的研究中，位錯(cuò)塞積穿透模式與界分切應(yīng)力與孿晶厚度有很大關(guān)系。圖 1-2 中位錯(cuò)塞積穿透模用的位錯(cuò)塞積模型，受限位錯(cuò)滑移的臨界分切應(yīng)力采用的是虛過孿晶界滑移模式的臨界分切應(yīng)力隨著孿晶厚度的減小增加，霍爾佩奇效應(yīng)相同。

不同結(jié)構(gòu)金剛石材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]General theories and features of interfacial thermal transport[J]. 周杭波,張剛.  Chinese Physics B. 2018(03)
[2]拓?fù)浣^緣體及其研究進(jìn)展[J]. 葉飛,蘇剛.  物理. 2010(08)



本文編號(hào)：3368273