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缺陷对碳纳米管摩擦与运动行为的影响
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O313.5[理学—一般力学与力学基础;理学—力学]
  • 作者机构:[1]北京科技大学机械工程学院,北京100083
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:51105028); 教育部高校博士点专项基金(批准号:20110006120011); 中央高校基本业务费(批准号:FRF-TP-12-051A)资助的课题
中文摘要:

本文采用分子动力学方法研究了公度、无公度情况下含空位、Stone-Thrower-Wales(STW)型缺陷的单壁碳纳米管(SWCNT)在石墨基底上的摩擦与运动行为.结果表明,公度时缺陷的存在导致了界面局部无公度,减小了摩擦.随着碳纳米管底部STW缺陷的增多,碳纳米管变形增大,侧向力波动的幅值减小,局部无公度性增强,摩擦减小.含空位缺陷的碳纳米管所受的摩擦力明显大于含STW缺陷的碳纳米管,原因在于含空位缺陷的碳纳米管在运动的后期出现了明显的翻转现象,增大了能量耗散.无公度时,碳纳米管与石墨基底间的摩擦力很小,缺陷对其摩擦力影响不大,原因在于无论是否含有缺陷,碳纳米管与石墨组成的界面的无公度性差别不大.

英文摘要:

Motion and friction of carbon nanotubes with vacancy defects or Stone-Thower-Wales(STW) defects on them are investigated in commensurate states and incommensurate states by molecular dynamics simulation. Results show that defects lead to incommensurate state in part of interfaces, thus decreasing the friction. More amount of STW defects would cause larger distortion of carbon nanotube, smaller lateral force amplitude, more local incommensurate state of interfaces and smaller friction. The friction of carbon nanotube with vacancy defects is obviously larger than carbon nanotube with STW defects. The reason is that the carbon nanotube with vacancy defects will change its motion in later period of motion, which can increase energy dissipation. Defects barely have infiuence on the friction of carbon nanotubes in incommensurate state because interfaces are all in incommensurate state whether they are having defects or not.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876