纳米线物理、力学性能的研究.doc

纳米线物理、力学性能的研究

1万字 33页 原创作品，通过查重系统

摘要

金属纳米结构材料具有其优异且独特的物理、力学性质。表征了这些微结构材料的力学行为，对于纳米科学技术中结构材料的应用有着至关重要的作用。然而，想要运用传统的力学实验来表征金属纳米结构材料的力学与性能难度非常大，而事实证明，运用分子动力学结合着计算机的运算，获得纳米结构材料的力学性能以及研究其变形行为等参数及需要的数据不仅更简单可行，而且精确度也很高。接下来以铜纳米线为代表，研究Cu纳米线在拉伸荷载作用下表现出来的的物理、力学行为进行了研究。所取得的进展如下：
（1）在拉伸荷载作用下研究单晶铜纳米线所表现出来的物理以及力学行为。从微观机理上分析了从弹性到塑性阶段应力突降的原因并给出了纳米线从初始拉伸到颈缩再到拉断的构型图。除此之外，我们还研究了在不同的温度下纳米线拉伸过程中的屈服应力与弹性模量。经过比较，得出了温度与纳米线材料的弹性模量以及屈服强度之间的关系。而根据比较得到的结果表明，纳米线在拉伸过程中，弹性模量和屈服应力均随着温度的升高而降低。
(2) 研究了在拉伸荷载作用下多晶铜纳米线所表现出来的物理以及力学行为。发现它与/{100}铜纳米线有所不同，/{111}铜纳米线的拉伸变形是经历了两个阶段：首先发生了纳米线四个侧表面均向{100}面转化的过程；待侧表面完全转化为{100}面后，纳米线的拉伸过程即与/{100}纳米线基本相同。
本论文所采取的技术路线为：调研与文献调查→提出论文大纲→建立计算方程→编写计算程序→形成初步研究成果→编写论文。

关键词：铜纳米线；拉伸；位错；弹性模量；屈服应力