中央高校基本科研业务费专项资金(FRF-AS-12-002)
- 作品数：4 被引量：17H指数：3
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- 碳纳米管电缆式复合材料的热导率
- 2013年
- 通过非平衡分子动力学方法,对单壁碳管填充金纳米线的碳纳米管电缆式复合材料开展热导率的模拟分析.采用Tersoff势函数描述碳-碳原子间的相互作用,Lennard-Jones长程作用势描述碳-金原子间的相互作用,嵌入原子势函数描述金-金原子间相互作用.研究结果表明:相同尺寸下,金纳米线的电子热导率相较于空碳管以及电缆式复合材料的声子热导率小很多,对复合材料总热导率的贡献可以忽略;由于管内金纳米线的存在,其与碳管的相互作用使得碳管碳原子倾向于沿着轴向振动,声子间U散射随之减少,声子平均自由程增加,导致复合材料热导率明显大于空碳管,在100—500 K温度范围内高出约20%—45%,但增大幅度随温升呈降低趋势;复合材料热导率随着管长增加而增大,变化趋势和空碳管相似,但其增长幅度更大;复合材料和空碳管的热导率随管径增大而减小,且变化幅度基本一致.
- 唐晶晶冯妍卉李威崔柳张欣欣
- 关键词：碳纳米管纳米线导热
- 考虑界面散射的金属纳米线热导率修正被引量：4
- 2013年
- 理论分析了声子和电子输运对Cu,Ag金属纳米线热导率的贡献.采用镶嵌原子作用势模型描述纳米尺寸下金属原子间的相互作用,应用平衡分子动力学方法和Green-Kubo函数模拟了金属纳米线的声子热导率;采用玻尔兹曼输运理论和Wiedemann-Franz定律计算电子热导率;并通过散射失配模型和Mayadas-Shatzkes模型引入晶界散射的影响.在此基础上,考察分析了纳米线尺度和温度的影响.研究结果表明:Cu,Ag纳米线热导率的变化规律相似;电子输运对金属纳米线的导热占主导地位,而声子热导率的贡献也不容忽视;晶界散射导致热导率减小,尤其对电子热导率作用显著;纳米线总热导率随着温度的升高而降低;随着截面尺寸减小而减小,但声子热导率所占份额有所增加.
- 李静冯妍卉张欣欣黄丛亮杨穆
- 关键词：纳米线热导率表面散射
- α-Al2O3介孔材料导热特性的模拟被引量：10
- 2014年
- 本文针对α-Al2O3有序介孔材料的导热特性开展分子动力学模拟分析.提出了一种保证电中性的孔道结构构造方法;采用逆非平衡分子动力学方法(muller-plathe法),选取Matsui势为作用势,模拟计算了Al2O3介孔晶体材料在不同环境温度下沿孔道轴向方向的热导率;并借助全面实验分析法,设计了模拟条件,以考察孔径和孔隙率对热导率的影响.模拟结果显示:介孔Al2O3热导率先随温度的升高呈上升趋势,并在200—400 K之间取得极值;而后在400—1400 K范围内,热导率随温度的升高几乎呈线性下降.孔隙率一定时,随孔径增大,介孔Al2O3材料比表面积降低,界面散射的抑制作用减弱,使材料热导率略有上升;孔径一定时,随孔隙率上升,孔道壁面声子数减少,材料热导率下降明显;相对于孔径因素,材料孔隙率对声子导热影响更大.
- 袁思伟冯妍卉王鑫张欣欣
- 关键词：介孔材料氧化铝分子动力学模拟热导率
- 小尺寸铝纳米团簇的相变行为被引量：5
- 2013年
- 采用分子动力学方法模拟了半径从0.3—1.3nm变化的小尺寸铝纳米团簇的熔化、凝固行为.基于势能-温度曲线、热容-温度曲线分析,获得了熔点、凝固点与尺寸的依变关系,并利用表面能理论、小尺寸效应开展了现象分析.研究表明,铝团簇原子数小于80时,熔点和凝固点的尺寸依赖性出现无规律的异常变化;而大于该原子数,熔、凝固点则随着团簇尺寸的减小而单调下降;当原子数为27时,团簇熔点高于块材熔点近40K.同时,铝纳米团簇呈现出凝固滞后现象,即凝固点低于熔点.
- 冯黛丽冯妍卉张欣欣
- 关键词：纳米团簇熔点凝固点分子动力学
