模板約束狀態(tài)下的非晶Fe-,2-O-,3-納米線力學(xué)性能研究.pdf

1、近年來(lái)，納米材料作為一種新型材料已引起世界范圍的廣泛關(guān)注，納米技術(shù)成為二十一世紀(jì)的主流技術(shù)。對(duì)于這一具有挑戰(zhàn)性的課題，在很多領(lǐng)域已對(duì)其奇特性、有用性和廣泛前景作了大量研究。納米材料的力學(xué)性能一直是研究熱點(diǎn)，其中數(shù)值計(jì)算模擬是研究納米材料力學(xué)性質(zhì)的一種重要手段。本文選擇在能源材料領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用前景的非晶納米結(jié)構(gòu)Fe<,2>O<,3>為研究對(duì)象，采用原子級(jí)模擬技術(shù)和有限元分析相結(jié)合的數(shù)值計(jì)算方法，研究非晶Fe<,2>O<,3>納米線材料在

2、模板約束狀態(tài)下的晶化現(xiàn)象和力學(xué)行為。 本文首先利用微正則系綜分子動(dòng)力學(xué)方法模擬室溫下非晶Fe<,2>O<,3>納米線的本構(gòu)關(guān)系，原子間相互作用勢(shì)采用基于殼層模型發(fā)展的半經(jīng)驗(yàn)勢(shì)：Bom-Mayer勢(shì)函數(shù)，該模型勢(shì)己被證明能夠有效處理金屬氧化物的力學(xué)性能。計(jì)算結(jié)果比宏觀Fe<,2>O<,3>材料的彈性模量減少了10.9％，在此基礎(chǔ)上得出非晶Fe<,2>O<,3>納米線晶化溫度提高的主要原因是模板束縛所產(chǎn)生的壓力。繼而分別采用解析法和