碳纳米管提高环氧树脂弹性模量的微观结构机制:分子模拟与实验验证

• 作者: 张文卿 李浩 隋刚
• 来源期刊: 玻璃钢/复合材料
• 学科: 工学
• 关键词: 碳纳米管 环氧树脂 弹性模量 分子模拟 结构-性能关系
• 年，卷（期）: 2018,（11）
• 所属期刊栏目: 基础研究
• 页码范围: 15-20
• 页数: 6页
• 分类号: TB332
• 字数: 4075字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1003-0999.2018.11.002

摘要

聚合物基复合材料的微观结构与宏观性能之间存在密切的关联性,对其建立起结构-性能的联系,在工程应用和材料设计中有着重要的意义.通过分子动力学模拟方法探究了从低温环境(100 K)到玻璃化转变温度(Tg)的温度范围内,单壁碳纳米管(SWCNTs)对环氧树脂基体弹性模量的提高效果,并从微观结构角度分析了影响机制.发现随着温度的升高,体系内聚能密度(Ecoh)不断减小,自由体积分数(Vf)不断增加,共同导致了弹性模量随温度的升高而降低.SWCNTs对基体弹性模量的提高是由于其在任一温度点均明显提高了基体的Ecoh和径向分布函数,对基体Vf增长的抑制效果也随温度的升高而更加明显.弹性模量的实验结果验证了模拟的计算和分析结果,证明了分子模拟方法预测材料宏观性能的可靠性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	隋刚	北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室	42	586	14.0	23.0
2	李浩	北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室	3	11	2.0	3.0
3	张文卿	北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室	5	14	2.0	3.0