碳纳米管与氮化硼纳米管内铝纳米线的形成 及其复合结构抗压特性的模拟研究

摘要：

采用分子动力学方法分别对管内充以铝原子碳纳米管(CNT)与氮化硼纳米管(BNNT)进行了结构性能研究.优化结果显示:(5,5)CNT和BNNT内均能形成一束一维铝纳米线(AlNW);(10,10)管内形成的是多束AlNW,其中(10,10)CNT内形成的是11束高度轴对称一维AlNW,而(10,10)BNNT内形成的是5束螺旋结构形状的AlNW.进一步分析表明:CNT内的AlNW具有比BNNT内的AlNW较大的原子分布线密度,但大管径(10,10)型BNNT内的螺旋状AlNW可以具有比相同管径CNT内纳米线更高的结晶性.通过对其轴向压缩模拟及其能量分析,可以发现AlNW@CNT复合结构的屈曲应变明显大于AlNW@BNNT,且同类型复合结构,屈曲应变随管径增大而减小,故较小管径的AlNW@CNT具有更强轴向抗压能力.能量分析结果表明van der Waals能是维系复合纳米管结构稳定,增大抗压能力的主要原因.

关键词：铝纳米线、碳纳米管与氮化硼纳米管、分子动力学、抗压特性

所属期刊栏目：68

资助基金：国家自然科学基金61771076,21276028,21506259资助的课题

在线出版日期：2019-10-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：190-197