本文主要研究内容
作者周宇（2019）在《碳纳米管增强纳米蜂窝的分子动力学研究》一文中研究指出：镍（Ni）作为一种重要的电化学技术材料,被广泛用于固态氧化物燃料电池（SOFCs）阳极。纳米蜂窝镍（NNHCs）由于其高的比表面积和有序的孔洞被认为是一种理想的SOFCs的阳极材料。但由于SOFCs工作环境复杂,因此要求电极材料不仅具有足够的化学和电化学稳定性,而且还具有优异的力学性能以承受在加工和使用过程中产生的应力。因此研究NNHCs力学性能具有重大的意义。碳纳米管（CNTs）由于其优异性能,被广泛添加于各类电极材料并且被用作各类材料的增强基。本文通过分子动力学方法,研究了纳米蜂窝镍（NNHCs）以及碳纳米管增强纳米蜂窝镍（CRNNHCs）的在四种变形情况下（面内拉伸,面内压缩,面外拉伸和面外压缩）的力学性能,其中研究的主要力学性能参量包括弹性模量E、最终强度?u以及变形过程中单位体积吸能Wv。此外还研究了碳纳米管增强纳米蜂窝铝的面内压缩性能。研究内容主要如下:（1）选取NNHCs的一个代表性体积单元（RVE）,研究NNHC沿面内方向和沿面外方向的力学性能。为了研究相对密度对NNHCs力学性能的影响,建立了7组内径不同的NNHCs试样。选取其中一组NNHC为代表,向其中添加不同质量分数的碳纳米管以建立CRNNHCs模型,以此研究CNTs添加对NNHCs力学性能的影响。模拟过程中,变形温度为900 K,应变速率为5?109s-1。实验结果表明,NNHCs在四种变形情况下的力学性能都随着相对密度的增大而增大,并且沿面外变形的力学性能普遍要优于沿面内变形的力学性能。CNTs的添加对CRNNHCs力学性能的影响与加载方向有关。CNTs的添加会导致面内方向的力学性能减弱,其原因主要是CNTs与镍基质界面的弱结合,导致不能有效的传递载荷,从某种程度上形成了缺陷。与面内方向相比,CNTs在面外方向则能起到良好的增强作用,加强效果随着碳纳米管质量分数ωCNT的增加而增加。（2）选取ωCNT为5.22‰的CRNNHC和与其对应的NNHC为代表,探究了四种变形情况下温度对NNHCs和CRNNHCs力学性能的影响。变形温度在300 K到900 K之间共7组,应变速率保持5?109s-1不变。结果显示,随着温度的升高,无论是NNHCs还是CRNNHCs,试样的力学性能呈下降趋势,其中弹性模量E和最终强度?u更是以一种线性的方式下降。不同温度下,CNTs的添加可能会在面内方向产生弱化;但是在面外方向,CNTs都起到了良好的增强作用。（3）选取ωCNT为5.22‰的CRNNHC和与其对应的NNHC为代表,探究了四种变形情况下应变速率对NNHCs和CRNNHCs力学性能的影响。应变速率在1?108s-1到1?10100 s-1之间共7组,变形温度保持为900 K不变。结果显示,四种变形情况下NNHCs和CRNNHCs的弹性模量E对应变速率的变化均不敏感。对于最终强度?u和变形过程中单位体积吸能Wv,总体上来说,无论是NNHCs还是CRNNHCs,四种变形情况下?u和Wv的数值都随着应变速率的增大而增大。不同应变速率下,CNTs的添加可能会在面内方向产生弱化;面外方向,CNTs都起到了良好的增强作用。（4）此外,本文还通过MD和解析法研究了不同相对密度和不同晶向的纳米蜂窝铝（ANHCs）和碳纳米管增强纳米蜂窝铝（CRANHCs）沿面内压缩的力学性能（包括弹性模量和最终强度）,并与经典的Gibson-Ashby公式对比。弹性模量和最终强度都随着相对密度的增加而增加,并且CRANHCs的力学性能要高于ANHCs。首先,提出一个简化模型,以此计算CNTs的径向力学性能,进而预测CRANHCs的弹性模量。结果显示,简化模型能较好地预测CRANHCs的弹性模量。其次,改进了Gibson-Ashby公式用于预测双壁碳纳米管增强纳米蜂窝铝（DCRANHCs）的最终强度。结果表明,除了[110]方向上DCRANHCs预测结果偏大外,其它情况均可被较好地预测。
Abstract
nie （Ni）zuo wei yi chong chong yao de dian hua xue ji shu cai liao ,bei an fan yong yu gu tai yang hua wu ran liao dian chi （SOFCs）yang ji 。na mi feng wo nie （NNHCs）you yu ji gao de bi biao mian ji he you xu de kong dong bei ren wei shi yi chong li xiang de SOFCsde yang ji cai liao 。dan you yu SOFCsgong zuo huan jing fu za ,yin ci yao qiu dian ji cai liao bu jin ju you zu gou de hua xue he dian hua xue wen ding xing ,er ju hai ju you you yi de li xue xing neng yi cheng shou zai jia gong he shi yong guo cheng zhong chan sheng de ying li 。yin ci yan jiu NNHCsli xue xing neng ju you chong da de yi yi 。tan na mi guan （CNTs）you yu ji you yi xing neng ,bei an fan tian jia yu ge lei dian ji cai liao bing ju bei yong zuo ge lei cai liao de zeng jiang ji 。ben wen tong guo fen zi dong li xue fang fa ,yan jiu le na mi feng wo nie （NNHCs）yi ji tan na mi guan zeng jiang na mi feng wo nie （CRNNHCs）de zai si chong bian xing qing kuang xia （mian nei la shen ,mian nei ya su ,mian wai la shen he mian wai ya su ）de li xue xing neng ,ji zhong yan jiu de zhu yao li xue xing neng can liang bao gua dan xing mo liang E、zui zhong jiang du ?uyi ji bian xing guo cheng zhong chan wei ti ji xi neng Wv。ci wai hai yan jiu le tan na mi guan zeng jiang na mi feng wo lv de mian nei ya su xing neng 。yan jiu nei rong zhu yao ru xia :（1）shua qu NNHCsde yi ge dai biao xing ti ji chan yuan （RVE）,yan jiu NNHCyan mian nei fang xiang he yan mian wai fang xiang de li xue xing neng 。wei le yan jiu xiang dui mi du dui NNHCsli xue xing neng de ying xiang ,jian li le 7zu nei jing bu tong de NNHCsshi yang 。shua qu ji zhong yi zu NNHCwei dai biao ,xiang ji zhong tian jia bu tong zhi liang fen shu de tan na mi guan yi jian li CRNNHCsmo xing ,yi ci yan jiu CNTstian jia dui NNHCsli xue xing neng de ying xiang 。mo ni guo cheng zhong ,bian xing wen du wei 900 K,ying bian su lv wei 5?109s-1。shi yan jie guo biao ming ,NNHCszai si chong bian xing qing kuang xia de li xue xing neng dou sui zhao xiang dui mi du de zeng da er zeng da ,bing ju yan mian wai bian xing de li xue xing neng pu bian yao you yu yan mian nei bian xing de li xue xing neng 。CNTsde tian jia dui CRNNHCsli xue xing neng de ying xiang yu jia zai fang xiang you guan 。CNTsde tian jia hui dao zhi mian nei fang xiang de li xue xing neng jian ruo ,ji yuan yin zhu yao shi CNTsyu nie ji zhi jie mian de ruo jie ge ,dao zhi bu neng you xiao de chuan di zai he ,cong mou chong cheng du shang xing cheng le que xian 。yu mian nei fang xiang xiang bi ,CNTszai mian wai fang xiang ze neng qi dao liang hao de zeng jiang zuo yong ,jia jiang xiao guo sui zhao tan na mi guan zhi liang fen shu ωCNTde zeng jia er zeng jia 。（2）shua qu ωCNTwei 5.22‰de CRNNHChe yu ji dui ying de NNHCwei dai biao ,tan jiu le si chong bian xing qing kuang xia wen du dui NNHCshe CRNNHCsli xue xing neng de ying xiang 。bian xing wen du zai 300 Kdao 900 Kzhi jian gong 7zu ,ying bian su lv bao chi 5?109s-1bu bian 。jie guo xian shi ,sui zhao wen du de sheng gao ,mo lun shi NNHCshai shi CRNNHCs,shi yang de li xue xing neng cheng xia jiang qu shi ,ji zhong dan xing mo liang Ehe zui zhong jiang du ?ugeng shi yi yi chong xian xing de fang shi xia jiang 。bu tong wen du xia ,CNTsde tian jia ke neng hui zai mian nei fang xiang chan sheng ruo hua ;dan shi zai mian wai fang xiang ,CNTsdou qi dao le liang hao de zeng jiang zuo yong 。（3）shua qu ωCNTwei 5.22‰de CRNNHChe yu ji dui ying de NNHCwei dai biao ,tan jiu le si chong bian xing qing kuang xia ying bian su lv dui NNHCshe CRNNHCsli xue xing neng de ying xiang 。ying bian su lv zai 1?108s-1dao 1?10100 s-1zhi jian gong 7zu ,bian xing wen du bao chi wei 900 Kbu bian 。jie guo xian shi ,si chong bian xing qing kuang xia NNHCshe CRNNHCsde dan xing mo liang Edui ying bian su lv de bian hua jun bu min gan 。dui yu zui zhong jiang du ?uhe bian xing guo cheng zhong chan wei ti ji xi neng Wv,zong ti shang lai shui ,mo lun shi NNHCshai shi CRNNHCs,si chong bian xing qing kuang xia ?uhe Wvde shu zhi dou sui zhao ying bian su lv de zeng da er zeng da 。bu tong ying bian su lv xia ,CNTsde tian jia ke neng hui zai mian nei fang xiang chan sheng ruo hua ;mian wai fang xiang ,CNTsdou qi dao le liang hao de zeng jiang zuo yong 。（4）ci wai ,ben wen hai tong guo MDhe jie xi fa yan jiu le bu tong xiang dui mi du he bu tong jing xiang de na mi feng wo lv （ANHCs）he tan na mi guan zeng jiang na mi feng wo lv （CRANHCs）yan mian nei ya su de li xue xing neng （bao gua dan xing mo liang he zui zhong jiang du ）,bing yu jing dian de Gibson-Ashbygong shi dui bi 。dan xing mo liang he zui zhong jiang du dou sui zhao xiang dui mi du de zeng jia er zeng jia ,bing ju CRANHCsde li xue xing neng yao gao yu ANHCs。shou xian ,di chu yi ge jian hua mo xing ,yi ci ji suan CNTsde jing xiang li xue xing neng ,jin er yu ce CRANHCsde dan xing mo liang 。jie guo xian shi ,jian hua mo xing neng jiao hao de yu ce CRANHCsde dan xing mo liang 。ji ci ,gai jin le Gibson-Ashbygong shi yong yu yu ce shuang bi tan na mi guan zeng jiang na mi feng wo lv （DCRANHCs）de zui zhong jiang du 。jie guo biao ming ,chu le [110]fang xiang shang DCRANHCsyu ce jie guo pian da wai ,ji ta qing kuang jun ke bei jiao hao de yu ce 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自南昌航空大学的周宇，发表于刊物南昌航空大学2019-07-24论文，是一篇关于纳米蜂窝论文,碳纳米管论文,力学性能论文,复合材料论文,分子动力学论文,解析法论文,南昌航空大学2019-07-24论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自南昌航空大学2019-07-24论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：纳米蜂窝论文; 碳纳米管论文; 力学性能论文; 复合材料论文; 分子动力学论文; 解析法论文; 南昌航空大学2019-07-24论文;