石墨烯/聚乙烯界面导热性能的分子动力学模拟

采用非平衡分子动力学模拟(NEMD)方法研究了石墨烯/聚乙烯纳米复合材料的界面导热性能,主要考察了石墨烯层数、尺寸对界面热阻的影响.研究结果表明:当石墨烯层数为一层时,界面热导为46.79 MW/(m~2K),随着石墨烯层数的增加,界面热导下降;但石墨烯层数超过四层后,界面热导趋于恒定接近39.00 MW/(m~2K);随着石墨烯尺寸的增大,石墨烯中较长波长声子被引发并对界面热传导起到主要的作用,最终导致界面热导逐渐增大.     

支链对高分子链导热性能影响的分子动力学模拟

采用非平衡分子动力学(NEMD)方法模拟了立构规整的乙丙交替共聚物(alternating isotactic PEP)和聚乙烯(PE)分子链的热传导过程,研究了支链对高分子链导热率的影响,并通过分析均方回转半径、径向分布函数以及均方位移与导热率的关系,进一步探讨了高分子链中热输运的微观机理.通过比较发现,主链上含支链的高分子链导热率较低;均方回转半径显示,高分子链的构象越稳定,导热率越高;径向分布函数显示,主链上碳原子分布越紧密,导热率越低;均方位移分析结果表明,主链上的支链使高分子链中的原子运动加剧,从而导致导热率降低.