隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,彈性體材料已成為材料科學與材料工程學中一個極為重要的研究領域。為了制備性能優(yōu)異的彈性體材料,建立復合材料的微觀結構與宏觀性能的關聯(lián)是關鍵。由于彈性體材料,特別是彈性體基納米復合材料,存在著多層次、多尺度的復雜相互作用,使用傳統(tǒng)的實驗方法很難對其微觀結構進行精確的表征,從而無法建立起微觀結構和宏觀性能之間的定量關系,但隨著計算機技術的飛速發(fā)展,利用分子動力學模擬方法表征彈性體基納米復合材料的微觀結構以及設計新型彈性體材料成為了可能,并為實驗提供指導作用。本文利用分子動力學模擬方法,圍繞彈性體材料的微觀結構與宏觀性能之間的關系,進行了深入細致的研究,得到了幾個重要的結果。具體內容如下:(1)設計了六種不同分子鏈構造(Linear,Branch-2,Branch-4,Branch-10,Star-4和Star-6)。發(fā)現(xiàn)對于具有不同分子鏈構造的納米復合材料,均出現(xiàn)了過高和過低的界面作用強度導致的納米顆粒聚集現(xiàn)象,表明納米顆粒在適當?shù)慕缑孀饔脧姸认掠兄罴训臒崃W穩(wěn)定分散。在六種分子鏈構造中,多臂的星型結構和多支鏈的支型結構更有利于納米顆粒的分散。與此同時,發(fā)現(xiàn)有著最佳納米...

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【學位級別】：博士

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學位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題背景
    1.3 彈性體材料的研究進展
        1.3.1 納米填料在彈性體基體中的分散
        1.3.2 利用分子設計方法制備新型功能性材料
    1.4 分子動力學的模擬方法
        1.4.1 全原子模型
        1.4.2 粗粒度模型
    1.5 論文的研究目的與內容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究內容
    1.6 論文的創(chuàng)新點
    1.7 參考文獻
第二章 彈性體分子鏈構造對納米顆粒分散及其復合材料力學性能的影響研究
    2.1 引言
    2.2 模型與模擬方法
    2.3 結果與討論
        2.3.1 不同分子鏈構造對NPs分散的影響
        2.3.2 不同分子鏈構造對材料力學性能的影響
        2.3.3 末端官能化不同分子鏈構造后對NPs分散的影響
        2.3.4 末端官能化不同分子鏈構造鏈對材料力學性能的影響
    2.4 本章結論
    2.5 參考文獻
第三章 納米顆粒接枝分子鏈的特性對其分散及力學性能的影響研究
    3.1 引言
    3.2 模擬建模與方法
    3.3 結果與討論
        3.3.1 接枝鏈長度對納米顆粒自組裝結構規(guī)整度的影響
        3.3.2 接枝密度對納米顆粒自組裝結構規(guī)整度的影響
        3.3.3 接枝鏈剛柔性對納米顆粒自組裝結構規(guī)整度及其力學性能的影響
        3.3.4 接枝鏈密度達到極限時對納米顆粒自組裝結構規(guī)整度及其力學性能的影響
    3.4 本章結論
    3.5 參考文獻
第四章 新型耐低溫無結晶環(huán)氧化硅橡膠的研究
    4.1 引言
    4.2 模擬方法
    4.3 結果與討論
        4.3.1 不同環(huán)氧化含量下環(huán)氧化硅橡膠的玻璃化轉變溫度
        4.3.2 不同環(huán)氧基含量下環(huán)氧化硅橡膠的構象轉變與異質化分布
        4.3.3 不同環(huán)氧基含量下環(huán)氧化硅橡膠在極端低溫環(huán)境下的穩(wěn)定性
    4.4 本章結論
    4.5 參考文獻
第五章 新型寬溫域硅橡膠的研究
    5.1 引言
    5.2 模擬方法
    5.3 結果與討論
        5.3.1 不同LSC含量下新型硅橡膠的玻璃化溫度表征
        5.3.2 不同LSC含量下新型硅橡膠的構象轉變以及玻璃化轉變溫度與二面角轉變率的關系
        5.3.3 不同LSC含量下新型硅橡膠的熱解溫度表征
    5.4 本章結論
    5.5 參考文獻
第六章 結論
    6.1 結論
    6.2 未來研究展望
附錄
致謝
研究成果及發(fā)表的學術論文
作者和導師簡介
附件



本文編號：3744158