SiO2气凝胶分子动力学模拟研究进展

二氧化硅(SiO₂)气凝胶是一种拥有三维骨架网络结构的纳米多孔材料,具有高孔隙率、低密度和低热导率等许多独特的性能。但是由于二氧化硅气凝胶本身的脆性及高温稳定性差等原因,限制了其大规模应用。二氧化硅气凝胶的热力学性能与其内部的三维骨架和孔结构紧密相关,掌握二氧化硅气凝胶内部微结构演化规律与宏观性能的关联,是改善其热力学性能的前提。分子动力学模拟可以从原子层面分析和探索气凝胶的结构并预测其热力学性能。本文对分子动力学模拟下二氧化硅气凝胶势函数、多孔结构建模、结构表征、力学性能和热性能方面进行了详细总结,有助于从原子层面解释二氧化硅气凝胶结构与性能之间的关系,为从成分和结构方面设计气凝胶提供一种理论指导方法。