气凝胶初级粒子导热系数的分子动力学模拟

• 作者: 孙丰瑞 杨自春 苏高辉
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 气凝胶 导热系数 分子动力学 界面热阻 纳米材料 尺度效应
• 年，卷（期）: 2014,（22）
• 所属期刊栏目: 运载工程
• 页码范围: 178-185
• 页数: 8页
• 分类号: TK124
• 字数: 6002字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2014.22.178

摘要

采用分子动力学方法模拟融化-淬火工艺制备非晶态 SiO2材料和 SiO2气凝胶初级粒子单元。基于非平衡分子动力学(Non-equilibrium molecular dynamics，NEMD)理论计算体态材料和初级粒子单元的导热系数，计算过程考虑了冷热源引起的尺度效应。结果表明，计算得到的体态材料导热系数与文献计算结果吻合良好。对于初级粒子单元，在粒径2～6 nm范围内，粒子直径使得粒子单元导热系数出现了尺度效应，但是影响相对较小。粒子间界面直径对粒子单元导热系数影响很大，当粒子直径为3 nm时，界面直径从0.89 nm增加到2.49 nm，粒子单元导热系数增大了171.61%，粒子界面处的温度阶跃，表明存在明显的界面热阻效应；且界面直径越小，界面热阻越大。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨自春	海军工程大学舰船高温结构复合材料研究室	158	666	12.0	18.0
5	孙丰瑞	海军工程大学动力工程学院	316	1992	21.0	29.0
6	苏高辉	海军工程大学舰船高温结构复合材料研究室	10	35	4.0	5.0