碳纳米管包裹作用金纳米线力学性能研究

发布时间：2021-10-16 21:00

　　随着微纳米技术的不断发展,碳纳米管中填充各种材料可以形成各种奇特的结构,引起了人们的极大兴趣。纳米材料在碳纳米管中结构、力学性能问题备受关注。有趣的是,碳纳米管也可作为制备纳米线的一种天然模具。碳管的包裹作用势必会引起纳米线微观结构和性能的变化。本文采用分子动力学方法,研究了碳纳米管包裹作用金纳米线拉伸和压缩作用下的力学特性。研究结果将为基于碳纳米管制备金纳米线的力学特性提供重要的理论认识。第一,与自由状态的金纳米线作对比,对碳纳米管包裹作用金纳米线拉伸特性进行了研究。结果表明:自由状态的金纳米线为标准的面心立方结构,经过碳纳米管包裹作用金纳米线显示出了层状的结构。随着截面半径的增加,层状结构由少变多,即层状结构更加明显。经过碳管包裹作用金纳米线在最大应力与自由状态金纳米线相差不大,但它抵抗弹性变形能力大于自由状态的金纳米线。自由状态金纳米线拉伸变形微观机理:自由状态的金纳米线是面心立方结构,面心立方结构的密排面是{111}面。即原子在{111}面的<110>方向是最密集的和位错滑移一般发生在原子的最密集方向。原子沿着位错线进行滑移,直至金纳米线的断裂。碳纳米管包裹作用金纳... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

为不同类型的单壁碳纳米管

Cu 纳米线在(10,10)碳管中生长：从左到右原子数依次为 30、100、2u nanowires grow in (10,10) carbon nanotubes：the number of atoms fromis 30, 100, 200, 307, respectively.提到了的是最近十几年来研究者在在实验和理论上对纳米线的相关研究报道，可以发现使用碳纳米管填充金属纳米线来得电磁学、光学等性质的纳米线已经引起了研究者的广大兴趣。极具研究价值的科学课题。从理论层面上说，金属纳米线是微

2.2 分子动力学基本原理分子动力学基本原理是以牛顿第二定律为基础，通过选择模型所需要的边界条件、势函数、系综等参数对模型进行模拟计算，最终通过对运动方程式的求解得到原子位置坐标、速度、原子的运动、三维结构等基本信息。整个模拟主要分为三个步骤，一是根据模型系统选择所需要的势能函数。二是对模型系统设置一个初始位置和速度，通过对牛顿运动方程的求解，得到模型系统中原子运动的位置、速度等基本信息。三是当系统达到平衡态后，由统计力学得到输运性质、宏观参数。图 2.1 为分子动力学方法的工作方框图，从图中可以发现，首先，输入模型所需的相互作用的函数和设定模型系统要求的温度和压力等基本参数。其次通过对运动方程式的求解得到模型系统中原子的位置和速度等信息。最后，对这些数据进行数据处理，继而得到相应的光学性质、动力学性质、热力学性质。

【参考文献】：
期刊论文
[1]多晶银纳米线拉伸变形的分子动力学模拟研究[J]. 袁林,敬鹏,刘艳华,徐振海,单德彬,郭斌.  物理学报. 2014(01)
[2]尼龙6/凹凸棒土纳米级复合材料的合成[J]. 王一中,董华,余鼎声.  合成树脂及塑料. 1997(02)

博士论文
[1]流体在纳米微通道中的流动及传输特性研究[D]. 张忠强.大连理工大学 2010
[2]纳米晶体材料中晶粒生长及变形机理的研究[D]. 郑勇刚.大连理工大学 2008

硕士论文
[1]富勒烯纳米流体在石墨烯纳米孔隙中的流动特性研究[D]. 花宇峰.江苏大学 2017



本文编号：3440488