多层石墨烯/环氧树脂界面性能的分子动力学模拟
发布时间：2021-07-05 21:16
石墨烯增强的聚合物纳米复合材料,因其质轻且拥有优异的电学,力学以及热学性能,广泛应用在飞机,航空航天和电子设备等领域中,所以在材料工业中受到越来越多的关注。界面是影响复合材料力学性能的关键因素,但由于复合材料界面失效的微观机理极度复杂,而传统的测验手段很难对其进行表征,因此计算模拟方法被大量地应用到纳米复合材料界面研究领域,它可以实现微观机理的研究,从而解决实验无法揭示的问题。本文通过分子动力学（MD）模拟方法,采用COMPASS力场,模拟了环氧（Epoxy）基体从多层石墨烯（MLG）以及功能化MLG上脱离的过程,揭示了MLG与Epoxy基体界面的相互作用机理,并且研究了MLG对复合材料界面增强的微观机理,本文主要研究内容如下:首先,采用动态交联方法构建MLG/Epoxy模型体系,并采用拉伸分子动力学（SMD）方法模拟了Epoxy基体从MLG上脱离的过程,分析了体系在拉伸过程中应力、质量密度、各能量项等随拉伸距离的变化情况,以及拉伸过程中Epoxy基体与MLG微观结构的变化情况。考察了拉伸速度和交联度对界面拉伸性能的影响。结果表明,MLG/Epoxy复合材料在拉伸外力作用下,随着拉伸距...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MD模拟的计算流程示意图
图 1.3 LJ 势能曲线steeredmoleculardynamics，SMD）可定义显微镜(AFM)的力探针，在加速条件下使解离位置的变化坐标，可定性分析本体与互关系，还可以定量地计算复合物之间的来越受到研究者的青睐，Peng 等[27]以碳纳性能展开研究；Yan 等[28]从微观角度模拟等[29]解释了碳纳米填料对填料/基体界面、酰亚胺和二氧化硅玻璃之间的粘附行为，效的机理。从这些例子中可以看出 SMD此本文选取 SMD 方法对 MLG/Epoxy 复
图 1.4 界面失效模式方法计算了环氧树脂交联度、温能；Hadden[32]等模拟计算了环氧树；Rahman[33]等研究了石墨烯片含影响；Li[34]等通过计算质量密度特性；Kim[35]等采用多尺度模拟化硅界面作用。以上作者都仅从
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯/聚乙烯复合材料及其拉伸性能的分子动力学模拟[J]. 陈生辉,吕强,郭继成,王志坤,孙霜青,胡松青. 高分子学报. 2017(04)
[2]TGDDM/DDS交联环氧树脂的分子动力学模拟[J]. 刘伟帅,王建,苗瑞珍,康志鹏,荆兴斌,付一政,刘亚青. 高分子材料科学与工程. 2016(05)
[3]A molecular dynamics investigation of the deformation mechanism and shape memory effect of epoxy shape memory polymers[J]. Hua Yang,Zheng Dao Wang,Ya Fang Guo,Xing Hua Shi. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2016(03)
[4]碳纳米管从硅基板上剥离的拉伸分子动力学模拟研究[J]. 彭德锋,江五贵,彭川. 物理学报. 2012(14)
[5]分子动力学模拟方法及其应用[J]. 杨萍,孙益民. 安徽师范大学学报(自然科学版). 2009(01)
[6]分子动力学模拟基本原理和主要技术[J]. 崔守鑫,胡海泉,肖效光,黄海军. 聊城大学学报(自然科学版). 2005(01)
[7]微机械系统建模与仿真技术研究[J]. 季国顺,张永康. 光学精密工程. 2002(06)
[8]聚合物增强增韧机理研究进展[J]. 杨伏生,周安宁,葛岭梅,曲建林,李天良. 中国塑料. 2001(08)
[9]短纤维/橡胶界面粘合的研究[J]. 周彦豪,陈涛,吴卫东,李晨,李东红,张立群. 合成橡胶工业. 1992(06)
[10]UHMW-PE纤维/环氧树脂界面破坏机理[J]. 高尚林,牟其伍,袁超廷. 高分子材料科学与工程. 1992(05)
硕士论文
[1]碳纳米管与硅基底吸附性能的拉伸分子动力学研究[D]. 彭德锋.南昌航空大学 2012
[2]粉体填充型聚合物基复合材料界面粘结性能研究[D]. 朱锦涛.湖南大学 2002
本文编号：3266839
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MD模拟的计算流程示意图
图 1.3 LJ 势能曲线steeredmoleculardynamics，SMD）可定义显微镜(AFM)的力探针，在加速条件下使解离位置的变化坐标，可定性分析本体与互关系，还可以定量地计算复合物之间的来越受到研究者的青睐，Peng 等[27]以碳纳性能展开研究；Yan 等[28]从微观角度模拟等[29]解释了碳纳米填料对填料/基体界面、酰亚胺和二氧化硅玻璃之间的粘附行为，效的机理。从这些例子中可以看出 SMD此本文选取 SMD 方法对 MLG/Epoxy 复
图 1.4 界面失效模式方法计算了环氧树脂交联度、温能；Hadden[32]等模拟计算了环氧树；Rahman[33]等研究了石墨烯片含影响；Li[34]等通过计算质量密度特性；Kim[35]等采用多尺度模拟化硅界面作用。以上作者都仅从
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯/聚乙烯复合材料及其拉伸性能的分子动力学模拟[J]. 陈生辉,吕强,郭继成,王志坤,孙霜青,胡松青. 高分子学报. 2017(04)
[2]TGDDM/DDS交联环氧树脂的分子动力学模拟[J]. 刘伟帅,王建,苗瑞珍,康志鹏,荆兴斌,付一政,刘亚青. 高分子材料科学与工程. 2016(05)
[3]A molecular dynamics investigation of the deformation mechanism and shape memory effect of epoxy shape memory polymers[J]. Hua Yang,Zheng Dao Wang,Ya Fang Guo,Xing Hua Shi. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2016(03)
[4]碳纳米管从硅基板上剥离的拉伸分子动力学模拟研究[J]. 彭德锋,江五贵,彭川. 物理学报. 2012(14)
[5]分子动力学模拟方法及其应用[J]. 杨萍,孙益民. 安徽师范大学学报(自然科学版). 2009(01)
[6]分子动力学模拟基本原理和主要技术[J]. 崔守鑫,胡海泉,肖效光,黄海军. 聊城大学学报(自然科学版). 2005(01)
[7]微机械系统建模与仿真技术研究[J]. 季国顺,张永康. 光学精密工程. 2002(06)
[8]聚合物增强增韧机理研究进展[J]. 杨伏生,周安宁,葛岭梅,曲建林,李天良. 中国塑料. 2001(08)
[9]短纤维/橡胶界面粘合的研究[J]. 周彦豪,陈涛,吴卫东,李晨,李东红,张立群. 合成橡胶工业. 1992(06)
[10]UHMW-PE纤维/环氧树脂界面破坏机理[J]. 高尚林,牟其伍,袁超廷. 高分子材料科学与工程. 1992(05)
硕士论文
[1]碳纳米管与硅基底吸附性能的拉伸分子动力学研究[D]. 彭德锋.南昌航空大学 2012
[2]粉体填充型聚合物基复合材料界面粘结性能研究[D]. 朱锦涛.湖南大学 2002
本文编号：3266839
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