单壁碳纳米管弹性模量的研究.pdf

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1、单壁碳纳米管弹性模量的研究TheresearchontheelasticmodulusofSingle··wallednanotubes学科、专业2011年4月合肥工业大学IIYlUllllllllllll8llllll8llllll6llllll2llllll6lllllllllm{Y1886261·本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：(工作单位、职称)主席：铄吻委员：合肥通用机械研究院高级工程师≈}电角久合肥工业大学副教授钏币：却7厶哆独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所

2、知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金g墨王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文储繇嚷胁签字嗍如年9月77学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解．金自墨王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权二金壁互蚣堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适

3、用本授权书)学位论文作者签名：袁．之Q抄导师签名：7厶极／签字日期：d口ff年每月碍日签字日期：秽痧。侔易月穹9学位论文作者毕业后去向：工作单位：东南大学通讯地址：电话：邮编：单壁碳纳米管弹性模量的研究摘要碳纳米管作为新兴的一维纳米材料和纳米电器件的基材，有着广泛的应用前景。碳纳米管力学性能是影响其应用的重要性能参数，其中弹性模量是评价力学性能的重要指标之一。本课题是用分子动力学方法研究单壁碳纳米管的弹性模量。具体内容与成果如下：(1)概述碳纳米管弹性模量的研究现状，并指出当前研究中存在的问题。(2)用分子动力学方法建立研究单壁碳纳米管弹性模量的数学模型。(3)用分子动力学模拟计算

4、扶手型单壁碳纳米管和锯齿型单壁碳纳米管的弹性模量。研究碳纳米管直径对其弹性模量的影响，得到直径与弹性模量的关系曲线以及影响弹性模量的临界直径。(4)研究多壁碳纳米管各层手性矢量之间的关系，建立各层手性矢量关系的数学模型，研究得到碳纳米管管壁间距随着手性角的增加呈周期性波动的结论。最后利用已知平衡直径验证数学模型的正确性，并分析出现误差的原因。关键字：碳纳米管：弹性模量；手性矢量：分子动力学模拟inmechanicalproperties．ThispaperresearchtheelasticmodulusoftheSingle．．wallednanotubes(SWNTs)bymo

5、leculardynamicssimulation．Thecontentandoutcomesareasfollows：(1)Thecurrentresearchesontheelasticofcarbonnanobutesweresummarized，andtheproblemsresearchprogresseswereputout．(2)TheelasticmodulusofSingle—wallednanotubesnumericalmodelhasbeenestablishedbymoleculardynamicsmethod．(3)Theelasticmodulusof

6、armchairSingle—wallednanotubesandzigzagSingle．wallednanotubeshasbeencalculatedbymoleculardynamicssimulation．Theimpactswhicharisedfromthediameterofcarbonnanotubeswereresearched，therelationshipcurveofdiameterandelasticmodulusandthecriticaldiameterhavebeengot．(4)TherelationshipofehiralvectorMulti

7、-wallednanotubeseachlayerswasresearched．andthemodelofchirlvectorofeachlayerwasestablished．Theconclusionthattheinter．wallspacingoftheMulti-wallednanotubeswasfluctuateasthechiralangleincreasingwasgot．Finally，thecorrectnessofthemodelwasmod