石墨烯/聚乙烯复合材料致密区间密度变化的分子动力学模拟

• Published in: 功能材料 Vol. 51; no. 6; pp. 100 - 107
• Main Authors: 韦琦, 黄君, 黄立新
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 广西大学 工程防灾与结构安全教育部重点实验室,南宁 530004 30.06.2020; 广西大学 土木建筑工程学院,南宁,530004%广西大学 土木建筑工程学院,南宁 530004
• Subjects: 致密区间; 分子动力学模拟; 密度; 石墨烯/聚乙烯复合材料
• ISSN: 1001-9731
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-9731.2020.06.017

TB332; 石墨烯增强复合材料的性能受到粘结界面,致密区间等多种因素的影响.如果没有考虑到这些因素的影响,在分析石墨烯增强复合材料时可能会导致错误的结果.本文采用分子动力学模拟的方法进行石墨烯/聚乙烯复合材料致密区间密度变化的分析.首先对聚乙烯晶胞进行分子动力学计算,得到的聚乙烯晶胞密度为0.95 g/cm3,与聚乙烯实际密度吻合,然后运用该计算步骤进行石墨烯/聚乙烯复合材料的分子动力学模拟,最后通过切片的方法得出聚乙烯基体密度的变化趋势.模拟计算结果表明,石墨烯/聚乙烯复合材料的聚乙烯基体在石墨烯的作用下出现了致密的现象,在石墨烯两侧存在对称的致密区间,并且在石墨烯和聚乙烯之间存在范德华(Van der Waals)间隙,间隙的厚度为0.28 nm.致密区间中,远离石墨烯的聚乙烯密度为0.95 g/cm3,与常温常压下聚乙烯的密度一致;接近石墨烯的聚乙烯的密度出现1.5 g/cm3的峰值,是常温常压下聚乙烯密度的1.6倍.