摩擦学学报
摩抆學學報
마찰학학보
TRIBOLOGY
2008年
5期
400-405
,共6页
碳纳米管%分子动力学%摩擦%能量耗散
碳納米管%分子動力學%摩抆%能量耗散
탄납미관%분자동역학%마찰%능량모산
采用分子动力学模拟方法研究了公度、不公度2种情况下碳纳米管在石墨基底上运动的摩擦机制与能量耗散,计算中先使碳纳米管在石墨基底上弛豫平衡,而后施加持续500 fs的固定外力,撤去外力后碳纳米管在基底上减速至相对基底静止.结果表明:在公度条件下,碳纳米管先在石墨基底上滑动,动能降低到一定值后出现翻转、滚动、滑动交替进行的现象.所受侧向力(即摩擦力)在滑动阶段呈现周期性变化,在开始滚动时摩擦力达到负向最大;在不公度条件下,碳纳米管在石墨基底上一直处于滑动状态,侧向力始终为负值;在公度情况下,侧向力对称性的破缺由碳纳米管底部原子与石墨基底原子间的法向趋近与分离引起,并由此而产生摩擦;碳纳米管与石墨基底原子间的相互作用为斥力-碰撞型,黏性摩擦造成了能量耗散.
採用分子動力學模擬方法研究瞭公度、不公度2種情況下碳納米管在石墨基底上運動的摩抆機製與能量耗散,計算中先使碳納米管在石墨基底上弛豫平衡,而後施加持續500 fs的固定外力,撤去外力後碳納米管在基底上減速至相對基底靜止.結果錶明:在公度條件下,碳納米管先在石墨基底上滑動,動能降低到一定值後齣現翻轉、滾動、滑動交替進行的現象.所受側嚮力(即摩抆力)在滑動階段呈現週期性變化,在開始滾動時摩抆力達到負嚮最大;在不公度條件下,碳納米管在石墨基底上一直處于滑動狀態,側嚮力始終為負值;在公度情況下,側嚮力對稱性的破缺由碳納米管底部原子與石墨基底原子間的法嚮趨近與分離引起,併由此而產生摩抆;碳納米管與石墨基底原子間的相互作用為斥力-踫撞型,黏性摩抆造成瞭能量耗散.
채용분자동역학모의방법연구료공도、불공도2충정황하탄납미관재석묵기저상운동적마찰궤제여능량모산,계산중선사탄납미관재석묵기저상이예평형,이후시가지속500 fs적고정외력,철거외력후탄납미관재기저상감속지상대기저정지.결과표명:재공도조건하,탄납미관선재석묵기저상활동,동능강저도일정치후출현번전、곤동、활동교체진행적현상.소수측향력(즉마찰력)재활동계단정현주기성변화,재개시곤동시마찰력체도부향최대;재불공도조건하,탄납미관재석묵기저상일직처우활동상태,측향력시종위부치;재공도정황하,측향력대칭성적파결유탄납미관저부원자여석묵기저원자간적법향추근여분리인기,병유차이산생마찰;탄납미관여석묵기저원자간적상호작용위척력-팽당형,점성마찰조성료능량모산.
