研究论文掺杂吸附和空位缺陷对碳纳米管导热的影响-化工学报.PDFVIP

第 卷 第 期 化 工 学 报 ６３ Ｓ１ Ｖｏｌ．６３ Ｎｏ．Ｓ１ 　 　 　 　 　 　 　 　 　　　　　 　 年 月 ２０１２ ５ ＣＩＥＳＣ Ｊｏｕｒｎａｌ Ｍａ ２０１２ 　 　 　 　 　 　 　 　 ｙ 檭 殐檭檭檭檭檭殐 檭 研究论文檭 掺杂、吸附和空位缺陷对碳纳米管导热的影响 殐檭 檭檭檭檭檭殐 李 威，冯妍卉，张欣欣，陈 阳 　 　 （北京科技大学机械工程学院，北京 １０００８３） 摘要：采用非平衡分子动力学方法，选用反应经验键序势能，模拟了分别含有掺杂、吸附和空位点缺陷的碳纳 米管的导热，并开展了基于第一性原理的声子谱分析；研究了碳管长度、管径、手性以及环境温度等因素的影 响。缺陷效应分析表明：与完整无缺陷碳纳米管相比，掺杂、吸附和空位均会导致碳管热导率显著下降，以及 碳管轴向温度分布在缺陷处产生非线性的间断性跳跃；缺陷类型对碳管热导率的影响最大，管径次之，管长影 响相对最小；而空位、掺杂和吸附对碳管热导率的影响力依次是减小的。 关键词：碳纳米管；热导率；缺陷；分子动力学；第一性原理 ： ／ 犇犗犐 １０．３９６９ ．ｉｓｓｎ．０４３８１１５７．２０１２．ｚ１．０１５ ｊ 中图分类号： 文献标志码： 文章编号： — （ ） — — Ｏ５５１．３ Ａ ０４３８１ ０７５ ０９ ， 犐狀犳犾狌犲狀犮犲狊狅犳犱狅犻狀 犪犱狊狅狉狋犻狅狀犪狀犱狏犪犮犪狀犮犱犲犳犲犮狋狊狅狀犺犲犪狋 狆 犵 狆 狔 犮狅狀犱狌犮狋犻狅狀狅犳犮犪狉犫狅狀狀犪狀狅狋狌犫犲狊 ， ， ， 犔犐犠犲犻 犉犈犖犌犢犪狀犺狌犻 犣犎犃犖犌犡犻狀狓犻狀 犆犎犈犖犢犪狀犵 （ ， ， ， ） 犛犮犺狅狅犾狅 犕犲犮犺犪狀犻犮犪犾犈狀犻狀犲犲狉犻狀 犝狀犻狏犲狉狊犻狋狅 犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅 犅犲犻犻狀 犅犲犻犻狀 １０００８３ 犆犺犻狀犪 犳 犵 犵 狔 犳 犵狔 犼 犵 犼 犵 ： 犃犫狊狋狉犪犮狋 Ｈｅａｔｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎｉｎｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｓｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄｂ ｎｏｎｅｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｍｏｌｅｃｕｌａｒｄｎａｍｉｃｓ ｙ ｑ ｙ （ ） ｍｅｔｈｏｄｗｉｔｈｒｅａｃｔｉｖｅｂｏｎｄｏｒｄｅｒＲＥＢＯ ｏｔｅｎｔｉａｌ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈ ｈｏｎｏｎｓｅｃｔｒｕｍａｎａ