氧化石墨烯/丁苯橡膠復(fù)合材料力學(xué)性能的分子動(dòng)力學(xué)模擬

編號(hào)：CPJS06617

篇名：氧化石墨烯/丁苯橡膠復(fù)合材料力學(xué)性能的分子動(dòng)力學(xué)模擬

作者：孫斌 郭偉 顧建兵 米立偉

關(guān)鍵詞： 氧化石墨烯 丁苯橡膠 分子動(dòng)力學(xué) 力學(xué)性能 復(fù)合材料

機(jī)構(gòu)： 中原工學(xué)院材料與化工學(xué)院

摘要： 利用分子動(dòng)力學(xué)模擬和ReaxFF反應(yīng)力場(chǎng),考察了加入氧化石墨烯后丁苯橡膠(SBR)的力學(xué)性能,包括楊氏模量、硬度、摩擦性能等.模擬結(jié)果表明,加入氧化石墨烯后,復(fù)合材料的楊氏模量相比于純丁苯橡膠提高77%,硬度提高20.30%,摩擦系數(shù)降低18%,磨損率降低38%.通過計(jì)算摩擦過程中氧化石墨烯和丁苯橡膠之間氫鍵能和結(jié)合能的變化,提出了摩擦性能增強(qiáng)的機(jī)制.在摩擦過程中,丁苯橡膠基體和氧化石墨烯之間的結(jié)合能逐漸增大,結(jié)合能增大的原因之一是氫鍵作用的增強(qiáng).結(jié)合能的增大使得應(yīng)力能夠很好地從丁苯橡膠基體轉(zhuǎn)移到強(qiáng)度更高的氧化石墨烯上,從而提高復(fù)合材料的摩擦性能.