国家自然科学基金(50876010)
- 作品数：5 被引量：20H指数：3
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- 相关机构：北京科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：一般工业技术动力工程及工程热物理更多>>
- 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
- 碳纳米管Y形分子结的热导率与热整流现象被引量：11
- 2013年
- 基于碳纳米管Y形分子结的结构重构,通过非平衡分子动力学方法和量子修正,模拟分析了Y形分子结的热导率和热整流现象.研究表明:相对单根完整碳管,Y形分子结在不同温度下导致热导率大约12%—85%的下降;Y结主干向分支方向的导热能力强于分支向主干方向的导热能力;Y结降低热导率的作用随着温度的升高逐渐减小;Y结的热整流效果随着温度的上升先减弱后增强.
- 李威冯妍卉唐晶晶张欣欣
- 关键词：碳纳米管热导率
- 掺杂缺陷对碳纳米管导热系数的影响分析被引量：3
- 2011年
- 采用非平衡态分子动力学方法模拟了含有掺杂缺陷的碳管的导热系数,分析了不同缺陷原子、缺陷浓度、环境温度、碳管手性以及长度等对导热系数的影响。结果表明,掺杂硼、氮和钾原子导致碳管整体导热系数显著下降;由于掺杂原子的影响,碳管温度在掺杂缺陷处出现间断性跳跃;对于手性不同的碳管,扶手椅型碳管对掺杂缺陷最为敏感,导热系数下降幅度最大;当环境温度增加时,含有掺杂缺陷碳管导热系数先增大后减小;当碳管长度增加或管径减小时,含有掺杂缺陷碳管的导热系数随之增大。
- 陈阳冯妍卉李威张欣欣
- 关键词：碳纳米管导热系数掺杂分子动力学
- 含有Stone-Wales缺陷的碳纳米管的热导率模拟被引量：2
- 2010年
- 本文以Stone-Wales(SW)缺陷对碳纳米管热导率的影响为研究内容,采用非平衡态分子动力方法,模拟计算存在一个或多个SW缺陷的碳纳米管的轴向温度分布和热导率,并与无缺陷完整碳纳米管进行比较,开展缺陷效应分析,考察了缺陷浓度、碳管长度、碳管手性以及环境温度等因素的影响。模拟结果表明,由于缺陷存在,碳管轴向温度分布在缺陷处产生非线性的间断性跳跃,局部热阻增大。相对完整无缺陷碳管,含有SW缺陷的碳管热导率显著下降;随着缺陷数目的增加,碳管热导率下降的幅度增大。无论是否存在缺陷,锯齿型碳管的热导率通常小于扶手椅型的碳管,而长碳管的热导率通常大于短碳管;相对于锯齿型/长碳管,扶手椅型碳管/短碳管对SW缺陷更为敏感。
- 彭佳冯妍卉李威张欣欣
- 关键词：碳纳米管热导率分子动力学
- 碳纳米管中点缺陷对热导率影响的正交试验模拟分析被引量：5
- 2012年
- 在碳纳米管的制备过程中,各种点缺陷不可避免地存在于其晶格结构中,对于碳管的热输运性质造成不可忽视的影响.使用非平衡分子动力学方法,选用反应经验键序势能,模拟计算含有缺陷的碳纳米管的热导率.尝试采用正交试验方法设计算例,不但减少了计算量,并且利于分析缺陷类型、管长和管径三种结构因素对缺陷造成的热导率下降影响的主次和趋势.重点研究了掺杂、吸附和空位三类点缺陷的影响,与无缺陷完整碳纳米管进行比较,开展缺陷效应分析,并进一步考察了环境温度等因素的影响.模拟结果表明,相对完整无缺陷碳管,含有点缺陷的碳管热导率显着下降;在有缺陷存在的情况下,缺陷的类型对碳管热导率的影响最大,管径次之,管长影响相对最小;缺陷类型对热导率影响力从大到小依次为:空位>掺杂>吸附;不同环境温度下,点缺陷对碳管热导率的影响不尽相同.
- 李威冯妍卉陈阳张欣欣
- 关键词：碳纳米管热导率
