分子动力学研究用功能化碳纳米管增强的水合酸的机械性能

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术 纳米技术
• 土木工程 土木工程是指土木工程.

背景情况:

• 功能化碳纳米管 (CNTs) 可以改善基于水泥的材料.
• 不同功能组在复合材料中CNT上的具体作用尚不清楚.
• 这项研究研究了CNT增强酸水合物 (C-S-H) 凝.

研究的目的:

• 为了研究C-S-H凝的机械性能,增强了各种功能化的CNT.
• 为了比较纯CNT,环氧涂层CNT,碳氧化CNT和氧化CNT的增强作用.
• 阐明功能组对CNTs对增强复合材料性能的影响.

主要方法:

• 使用LAMMPS平台进行了分子动力学 (MD) 模拟.
• 在C-S-H模拟中使用了ClayFF力场.
• 一个结合的ClayFF-CVFF力场模拟了CNT/C-S-H分子结构.

主要成果:

• 所有测试的CNT都提高了与纯C-S-H相比,C-S-H凝的机械性能.
• 功能化的CNT显示出比纯CNT更强大的强化作用.
• 氧化CNT提高了性,而碳氧化CNT提高了强度.
• 碳氧化CNT表现出最显著的改善,拉力和压力弹性模块分别增加了18.13%和34.78%,强度分别增加了30.40%和40.23%.

结论:

• 碳纳米管在基于水泥的复合材料中起到有效的裂桥梁的作用.
• 碳氧化CNT具有显著的潜力,可以提高基于水泥的材料的机械性能.
• 这些发现为设计具有定制性质的先进水泥复合材料提供了洞察力.