功能化石墨烯/聚合物复合系统的界面特性与力学性能增强

发布时间：2021-10-23 02:27

　　近些年来,许多研究表明石墨烯作为纳米填充材料可以显著改善聚合物的性能,石墨烯有望代替碳纳米管成为新型的纳米填充材料。由于复合材料界面结合微观机理非常复杂,实验研究很难实现系统的研究,所以计算模拟方法被广泛地应用到该领域。本文应用分子动力学模拟方法,采用Reax FF势函数,模拟了功能化石墨烯从PE、PMMA和PVA三种聚合物基体中拉出过程,揭示了功能化对复合系统界面剪切强度增强的微观机理。主要研究内容如下:（1）采用全原子模型,制备了PE、PMMA和PVA三种基体的功能化石墨烯/聚合物纳米复合系统样本,其中包含5种功能化率（0%、2.5%、5.0%、7.5%和10%）、不同类型功能基团（-H、-O-、-OH、-NH₂和-CH₃）的功能化石墨烯,一共制备了55组复合系统样本,并确定了功能化石墨烯从聚合物基体中拉出的模拟方法。（2）研究了功能化对PE、PMMA和PVA基体系统界面结构特性的影响,并分析了其内在的机理。研究发现不同功能基团嵌入基体程度不同,其中功能基团-CH₃和-OH基团嵌入基体较为明显,而-H和-O-基团则无... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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石墨烯的原子结构

求解运动方程常用的有以下几种算法：Verlelocity-Verlet算法[114]等。数力学方法模拟结果的准确性，关键取决于系统内的原子(或择。总的来说，原子(或分子)间相互作用势的研发进展相对制约了分子动力学方法在实际研究中的应用。势函数的研势的过程。对势认为原子(或分子)间的相互作用是两两之位置无关。而实际上，在多个原子的体系中，任何一个原响体系中其它原子间的相互作用，所以，多体势比对势能子组成的体系。动力学模拟初期，经常采用的就是对势。对势可以分为间而连续对势主要有以下几种：Lennard-Jones(L-J)势、Bo等。其中，L-J势是为描述惰性气体分子之间的相互作用的结合能及结合长度及粒子系统可以进行很好或者较好的

重庆大学硕士学位论文法得到的结果进行优化而得到。石墨烯/聚合物系统的样本制备石墨烯初始结构以及功能化是利用 Accelrys 公司开发的的。石墨烯边缘未饱和的碳原子加氢钝化，钝化后.1 是功能化率 10%的-OH 功能化石墨烯，驰豫平衡后团是随机在石墨烯的两侧，通过共价键与石墨烯上，功能化率是指功能化石墨烯上功能基团的数量与墨烯功能化后，表面粗糙度增大。在系统平衡后，步增大。


本文编号：3452296