欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:52362542
大小:507.19 KB
页数:8页
时间:2020-03-26
《氮化硼纳米管热输运性能的分子动力学模拟.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)MavActaP.一Chim.Sin.2012,28(5),1077—1084l077[Article】doi:10.3866/PKU.WHXB201202273www.whxb.pku.edu.cn氮化硼纳米管热输运性能的分子动力学模拟高宇飞孟庆元’张璐刘甲秋。荆宇航l哈尔滨工业大学航天学院,哈尔滨150001;中国医科大学,沈阳110001;哈尔滨玻璃钢研究院,哈尔滨150001)摘要:采用基于声子散射理论的Boltzmann.Peierls声子传输方程(BTE)和非平衡态分子动力学模拟(NEMD)方法研
2、究了氮化硼纳米管(BNNT)的热输运性能.分析了BNNT的热力耦合效应,通过BTE与NEMD两种方法相结合,分析了温度和长度对BNNT热输运性能的影响,并应用量子修正扩大了NEMD的研究范围.结果表明:随着拉伸或压缩应变的增加,BNNT热输运性能均呈降低的趋势.通过计算声子态密度(PDOS)在理论上分析了以上结果,发现在拉伸状态下,声子模式的变化是决定BNNT热输运性能变化的主要因素:在压缩状态下.热导率变化是由于模型发生明显的屈曲变形引起的.在低温段,BNNT的热输运性能受量子效应影响最初有一个线性增加的过程,当温度超过一定值时,其开始显著地降低:当BN
3、NT长度小于120nm时,随着长度的增加,其弹道性能逐渐减弱,但仍主要体现为弹道特征,其热导率(,()与长度(£_)基本满足KOCL。这一关系.关键词:氮化硼纳米管:热输运性能:Boltzmann.Peierls声子传输方程:非平衡态分子动力学模拟声子态密度:量子修正中图分类号:O641:0642MolecularDynamicsSimulationofThermalTransportPropertiesforBoronNitrideNanotubesGAOYu—Fei’MENGQing—Yuan’ZHANGLu。LIUJia-Qiu。JINGYu—Han
4、g’,(SchoolofAstronautics,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,PR.China;。ChinaMedicalUniversity,Shenyang110001,LiaoningProvince,PR.China;HarbinFRPResearchInstitute,Harbin150001,PR.China)Abstract:TheBoltzmann.Peierlsphonontransportequation(BTE)andnon-equilibriummoleculardynamics
5、simulation(NEMD)areusedtoinvestigatethethermaltransportpropertiesofboronnitridenanotubes(BNNTs).First,thethermal—mechanicalcouplingisexploredusingNEMD.Then,bycombiningBTEandNEMD.theinfluenceoftemperatureandlengthiSinvestigated.QuantumcorrectioniSusedtoextendtherangeoverwhichNEMDca
6、nbeused.TheresultsdemonstratethatunderlOW-strainconditions.thethermaIconductivitydecreaseswithjncreasingtensileorcompressivestrain.Thenthephonondensityofstate(PDOS)isusedtoanalyzethetrendsinthermaltransportpropertiestheoretically;itiSfoundthatthevariationsinthermaItransportpropert
7、iesundertensionarecausedbychangesinthephononmodes.andthatundercompressionchangesareinducedbytheflectionoftheBNNTstructure.TheBNNTthermaIconductivityincreasesIinearlywithincreasingtemperaturebecauseofthequantumefectatIOWtemperatures.anditdecreasessignificantlyasthetemperaturereache
8、sacertainvalue.WhentheBNNTIengthj
此文档下载收益归作者所有