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Si表面间水平碳纳米管束的分子动力学模拟研究

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李瑞, 胡元中, 王慧. 2011: Si表面间水平碳纳米管束的分子动力学模拟研究, 物理学报, 60(1): 462-466.
引用本文: 李瑞, 胡元中, 王慧. 2011: Si表面间水平碳纳米管束的分子动力学模拟研究, 物理学报, 60(1): 462-466.
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Li Rui, Hu Yuan-Zhong, Wang Hui. 2011: Molecular dynamics simulation on carbon nanotube bundles sandwitched between Si surfaces, Acta Physica Sinica, 60(1): 462-466.
Citation: Li Rui, Hu Yuan-Zhong, Wang Hui. 2011: Molecular dynamics simulation on carbon nanotube bundles sandwitched between Si surfaces, Acta Physica Sinica, 60(1): 462-466.
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Si表面间水平碳纳米管束的分子动力学模拟研究

  • 北京科技大学机械工程学院,北京,100083

  • 清华大学摩擦学国家重点实验室,北京,100084

Molecular dynamics simulation on carbon nanotube bundles sandwitched between Si surfaces

  • 摘要: 本文采用分子动力学模拟方法研究了Si表面间单壁水平碳纳米管束SWCNT(10,10)的变形和摩擦特性.系统在弛豫平衡后,首先对碳纳米管束施加压力至碳纳米管或Si表面结构破坏.之后在无压力和高压力两种情况下使上表面沿水平方向做剪切运动以研究碳纳米管束的摩擦特性.结果表明,由于碳纳米管的柔韧性,碳纳米管束在加载过程中出现明显变形,但直至3.8 GPa高压下并无结构破坏.系统无压力时SWCNT(10,10)在原地轻微随机滚动,压力为3.8 GPa时,碳纳米管束出现了整体的轻微滑动,同时伴随无规律的轻微滚动,两种情况下系统均表现为低摩擦力.低摩擦的原因在于结构完整的碳纳米管表面无悬挂键,与Si表面间仅存在范德华力作用,因此无缺陷的碳纳米管可望作为性能优异的润滑剂或润滑添加剂.
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出版历程
  • 刊出日期:  2011-01-30

Si表面间水平碳纳米管束的分子动力学模拟研究

  • 北京科技大学机械工程学院,北京,100083
  • 清华大学摩擦学国家重点实验室,北京,100084

摘要: 本文采用分子动力学模拟方法研究了Si表面间单壁水平碳纳米管束SWCNT(10,10)的变形和摩擦特性.系统在弛豫平衡后,首先对碳纳米管束施加压力至碳纳米管或Si表面结构破坏.之后在无压力和高压力两种情况下使上表面沿水平方向做剪切运动以研究碳纳米管束的摩擦特性.结果表明,由于碳纳米管的柔韧性,碳纳米管束在加载过程中出现明显变形,但直至3.8 GPa高压下并无结构破坏.系统无压力时SWCNT(10,10)在原地轻微随机滚动,压力为3.8 GPa时,碳纳米管束出现了整体的轻微滑动,同时伴随无规律的轻微滚动,两种情况下系统均表现为低摩擦力.低摩擦的原因在于结构完整的碳纳米管表面无悬挂键,与Si表面间仅存在范德华力作用,因此无缺陷的碳纳米管可望作为性能优异的润滑剂或润滑添加剂.

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