納米線物理、力學(xué)性能的研究

1萬字 33頁 原創(chuàng)作品，通過查重系統(tǒng)

摘要

金屬納米結(jié)構(gòu)材料具有其優(yōu)異且獨(dú)特的物理、力學(xué)性質(zhì)。表征了這些微結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)行為，對(duì)于納米科學(xué)技術(shù)中結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用有著至關(guān)重要的作用。然而，想要運(yùn)用傳統(tǒng)的力學(xué)實(shí)驗(yàn)來表征金屬納米結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)與性能難度非常大，而事實(shí)證明，運(yùn)用分子動(dòng)力學(xué)結(jié)合著計(jì)算機(jī)的運(yùn)算，獲得納米結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能以及研究其變形行為等參數(shù)及需要的數(shù)據(jù)不僅更簡(jiǎn)單可行，而且精確度也很高。接下來以銅納米線為代表，研究Cu納米線在拉伸荷載作用下表現(xiàn)出來的的物理、力學(xué)行為進(jìn)行了研究。所取得的進(jìn)展如下：
（1）在拉伸荷載作用下研究單晶銅納米線所表現(xiàn)出來的物理以及力學(xué)行為。從微觀機(jī)理上分析了從彈性到塑性階段應(yīng)力突降的原因并給出了納米線從初始拉伸到頸縮再到拉斷的構(gòu)型圖。除此之外，我們還研究了在不同的溫度下納米線拉伸過程中的屈服應(yīng)力與彈性模量。經(jīng)過比較，得出了溫度與納米線材料的彈性模量以及屈服強(qiáng)度之間的關(guān)系。而根據(jù)比較得到的結(jié)果表明，納米線在拉伸過程中，彈性模量和屈服應(yīng)力均隨著溫度的升高而降低。
(2) 研究了在拉伸荷載作用下多晶銅納米線所表現(xiàn)出來的物理以及力學(xué)行為。發(fā)現(xiàn)它與/{100}銅納米線有所不同，/{111}銅納米線的拉伸變形是經(jīng)歷了兩個(gè)階段：首先發(fā)生了納米線四個(gè)側(cè)表面均向{100}面轉(zhuǎn)化的過程；待側(cè)表面完全轉(zhuǎn)化為{100}面后，納米線的拉伸過程即與/{100}納米線基本相同。
本論文所采取的技術(shù)路線為：調(diào)研與文獻(xiàn)調(diào)查→提出論文大綱→建立計(jì)算方程→編寫計(jì)算程序→形成初步研究成果→編寫論文。

關(guān)鍵詞：銅納米線；拉伸；位錯(cuò)；彈性模量；屈服應(yīng)力