拉伸载荷作用下含有裂纹缺陷的碳纳米管增强镁基复合材料应力分布分析

随着纳米电子时代的到来,具有优异性能的碳纳米管成为引起人们广泛关注.镁基复合材料是近年来发展较快的新型高强轻质复合材料.具有优良力学性能,硬度高,耐磨性良好.本文主要运用连续介质力学的理论研究碳纳米管,等效成连续介质里的类桁架结构的薄膜模型,单层石墨卷曲形成封闭的圆柱壳体,以解决碳纳米管增强镁基复合材料力学性能的计算.运用有限元软件ANSYS建立了含有裂纹缺陷复合材料模型,旨在研究裂纹缺陷在拉伸载荷作用下对复合材料的应力分布影响.分别选取无缺陷,镁基(竖向,横向,环向缺陷)模型.发现复合材料在受到拉伸载荷时,镁基(竖向缺陷)模型最易断裂,而镁基(环向缺陷)模型最不易破坏,无缺陷模型最不易屈服,而镁基(横向缺陷)模型最易屈服,且屈服应力最大值主要出现在复合材料交界处.     

基于密度泛函理论探究拉伸应变对MoS2光电性能影响

本文用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了拉伸应变对MoS₂光电性能的影响.发现:稳定性最强的为本征MoS₂,最弱的为拉伸形变为30%的MoS₂模型.拉伸形变使Mo-S原子键长增大,周围电荷密度降低,键强减弱,并可以一定程度上改变Mo-S原子最外层电子的杂化强度及价带顶和导带底的电子移动.不同拉伸形变MoS₂模型对应的反射系数,随着拉伸应变的增加,反射峰值也逐渐增大.且频率范围在8.8 eV-9.15 eV区间内,紫外光处有较高的透光率,有望用于制备紫外光传感器等材料.     

金属纳米线填充氮硼碳纳米管电子结构与光学性质的研究

基于第一性原理、密度泛函理论,通过CASTEP模块对填充金,银,铜纳米线的氮硼碳纳米管进行计算,研究其电子结构及光学性质.发现填充不同金属,稳定性由高到低分别为铜填充氮硼纳米管,银填充氮硼纳米管,金填充氮硼纳米管;体系能带图中带隙为零,即金属填充的氮硼纳米管使得本征(8,0)碳纳米管由半导体性转变为金属性;态密度分布中,价带处态密度主要由金属元素的d轨道和氮硼纳米管的s,p轨道贡献,导带处的态密度主要为氮硼纳米管的p轨道贡献;通过差分电荷密度图得知,填充金属的氮硼纳米管中共价键,离子键,金属键共存,光学性能中吸收系数峰值均增大,反射系数均出现红移.