石墨烯/丁腈橡膠復(fù)合材料性能的分子動(dòng)力學(xué)模擬

編號：CYYJ03553

篇名：石墨烯/丁腈橡膠復(fù)合材料性能的分子動(dòng)力學(xué)模擬

作者：唐黎明 紀(jì)平 王新楠 何恩球

關(guān)鍵詞： 石墨烯 丁腈橡膠 分子動(dòng)力學(xué) 力學(xué)性能 摩擦性能

機(jī)構(gòu)： 沈陽化工大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 沈陽工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院

摘要： 運(yùn)用分子動(dòng)力學(xué)模擬(MDS)對石墨烯(GR)增強(qiáng)丁腈橡膠(NBR)復(fù)合材料的力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能進(jìn)行研究。采用恒應(yīng)變法計(jì)算結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能,并運(yùn)用自由體積理論對材料力學(xué)性能增加的機(jī)制進(jìn)行解釋。建立純丁腈橡膠和石墨烯/丁腈橡膠復(fù)合材料兩種分子模型,分別對頂部和底部的鐵摩擦配副施加剪切載荷,以研究石墨烯改善丁腈橡膠摩擦學(xué)性能的機(jī)制。研究結(jié)果表明,在橡膠中加入石墨烯,增加了復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的致密性,使復(fù)合材料體系的剛性得到增強(qiáng),力學(xué)性能得到提升;石墨烯與聚合物分子鏈之間存在較強(qiáng)的相互作用,降低了Fe層對復(fù)合材料的磨損消耗。該研究從微觀尺度分析了石墨烯增強(qiáng)聚合物性能的機(jī)制,豐富和發(fā)展了橡膠摩擦學(xué)理論。