聚酰亞胺/銅納米顆粒復(fù)合物的分子動(dòng)力學(xué)模擬研究

編號(hào)：CPJS01634

篇名：聚酰亞胺/銅納米顆粒復(fù)合物的分子動(dòng)力學(xué)模擬研究

作者：孫偉峰； 王暄

關(guān)鍵詞：分子動(dòng)力學(xué)模擬； 聚合物納米復(fù)合物； 聚酰亞胺； 納米顆粒

機(jī)構(gòu)： 哈爾濱理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院； 工程電介質(zhì)及其應(yīng)用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室； 黑龍江省電介質(zhì)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

摘要： 通過分子動(dòng)力學(xué)模擬對(duì)聚酰亞胺/銅納米顆粒復(fù)合物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、熱力學(xué)性質(zhì)、力學(xué)特性進(jìn)行計(jì)算,分析其隨模擬溫度和納米顆粒尺寸的變化規(guī)律.模擬結(jié)果表明,聚酰亞胺/銅納米顆粒復(fù)合物為各向同性的無定形態(tài)結(jié)構(gòu),銅納米顆粒與聚酰亞胺基體之間通過較強(qiáng)的范德華作用結(jié)合在一起使結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,銅納米顆粒表面多個(gè)原子層呈現(xiàn)無定形狀態(tài),在銅顆粒和聚酰亞胺基體之間形成界面層,界面區(qū)域隨顆粒尺寸和溫度的增加分別減小和增加.聚酰亞胺/銅納米顆粒復(fù)合物的等容熱容隨著顆粒尺寸增大而明顯增高,隨溫度變化比聚酰亞胺體系更為緩慢,在較低溫度下較小顆粒尺寸復(fù)合物的熱容比聚酰亞胺體系更低.聚酰亞胺/銅納米顆粒復(fù)合物的熱壓力系數(shù)隨顆粒尺寸增加而顯著增大,比聚酰亞胺體系的熱壓力系數(shù)更小,且隨溫度升高而減小的程度要小得多.聚酰亞胺/銅納米顆粒復(fù)合物的熱力學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)出明顯的尺度效應(yīng),溫度穩(wěn)定性明顯高于聚酰亞胺體系.聚酰亞胺/銅納米顆粒復(fù)合物的力學(xué)特性表現(xiàn)出各向同性材料的彈性常數(shù)張量,具有比聚酰亞胺體系更低的楊氏模量和泊松比,隨溫度升高分別減小和增大,與聚酰亞胺體系隨溫度的變化趨勢(shì)相反,且楊氏模量的溫度穩(wěn)定性顯著提高,同時(shí)泊松比隨納米顆粒尺寸增大而減小,具有明顯的尺度效應(yīng).加入銅納米顆粒形成復(fù)合物可獲得與聚酰亞胺體系顯著不同的力學(xué)新特性. 更多