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东华大学学报(自然科学版)2025年第06期:电场对碳纳米管/环氧树脂复合材料结构和摩擦行为的影响机制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:沈若菲;白涛;

单位:东华大学机械工程学院;

摘要:利用分子动力学模拟电场作用下,碳纳米管(CNT)和环氧树脂(EP)间界面行为对材料结构稳定性的影响规律,探讨材料结构稳定性与摩擦性能间的相互关系。沿X轴方向(剪切方向)施加电场时,随着电场强度的增加,CNT更易维持原本竖直的状态,而EP分子链的运动活性提高,最终CNT与EP分子链间界面结合强度增强,从而改善材料的力学性能。电场引起的高静电力克服范德华力使EP分子链呈规律性排布,提高了材料内部分子链的有序性和结构稳定性。这有助于提升EP分子链的机械锁合能力,从而增强材料的抗变形能力与抗剪切能力。相比结构稳定性的改善作用,材料的摩擦因数更易受电场强度与施加的电场方向的影响。

关键词:分子动力学;;电场;;碳纳米管;;环氧树脂;;摩擦机制

基金资助:东华大学研究生产教融合课程建设项目(KCJS-014)