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拉伸分子动力学方法研究聚乙烯单链的力学行为被引量：7: 2008年; 采用拉伸分子动力学方法(steered molecular dynamics,SMD)研究一端固定的聚乙烯单链(singlepolyethylene chain)在被拉伸过程中的力学性质.在拉伸过程中发现平均拉力〈f〉受拉伸速度v的影响,当v<0.05 nm/ps时,〈f〉在250 pN附近会出现一个拉力平台.聚乙烯单链各部分的形状因子在拉伸过程中表现出一定的规律性,总是头部和尾部的形状因子〈δh〉、〈tδ〉先增加然后才是中间部分〈δm〉增加.如果按顺序再释放被拉开的聚乙烯单链,就会出现力学回滞现象,这与Kellermayer等的力学回滞曲线实验是一致的.力学回滞曲线面积表示耗散能〈Ed〉,与速度v满足方程〈Ed〉=a+b×e-cv,而且在v<0.005 nm/ps和v>0.005 nm/ps两个速度区域有不同的特性.〈Ed〉在不同的分子热运动温度区域,也表现出不同的规律性,当温度T>220 K时,〈Ed〉随着温度T的升高而减小,这与Pegoretti等的实验一致,当T<220 K时〈Ed〉随着温度T的升高而增加.; 马定洋章林溪; 关键词：力学性质

平行板内障碍物对高分子链扩散的影响: 2011年; 采用分子动力学(MD)方法研究了高分子单链受限在2块不可穿透的平行板之间且平行板内有均匀分布的障碍物时的扩散行为.模拟结果发现:分子链的链长N及障碍物间距d对高分子链扩散系数D影响很大.链越长(N越大),扩散越慢(D越小);同时障碍物间距d越小,扩散越慢(D越小).障碍物对高分子链的形状因子及链大小也有影响.障碍物间距d越小时,高分子链更接近棒状,链尺寸也较大.这些研究结果有助于全面了解高分子链在受限环境下的构象及动力学过程.; 徐李梅何林李成军; 关键词：分子动力学方法障碍物

外力诱导下的高分子链相变被引量：1: 2009年; 采用nPERMis(new pruned-enriched rosenbluth method with importance sampling)算法,研究了吸附在表面的高分子链在外力诱导下的相变行为.以链长N=60的高分子链为例,在外力的作用下相变临界温度比没有外力作用的相变临界温度要低,并随外力的增大相变临界温度降低,但比热容峰值会增大.当外力f=1.0或者1.5时,在高温区域高分子链形状发生较大变化,但在低温区由于高分子链内部相互作用和界面的吸附作用,高分子链随温度的降低塌缩成与没有外力作用相同的构象.对于不同的链长,在同一外力的作用下,相变临界温度随链长增大而增大,且比热峰值也增大.; 杨志勇成军; 关键词：相变

两嵌段共聚物在不同形状受限下的自组装行为被引量：3: 2009年; 嵌段共聚物体系在受限情况下的自组装过程与受限结构的几何形状、界面性质密切相关,会表现出与本体不同的相行为特征,人们可以利用这些受限特征制备结构新颖的纳米材料.本文采用自洽场理论方法研究了两嵌段共聚物在不同形状受限情况下的自组装现象,发现受限形状不同,相行为也各不相同,在本体状态中人们难以观察到的相近体系间的相行为差异,在受限状态下也可以清晰的展现出来.由于受限的原因体系出现了层状相弯曲、柱状相和层状相兼并存在等结构,计算结果与现有实验结果吻合,并预测了部分自组装结构.; 王志涛成军; 关键词：两嵌段共聚物微相分离

拉力诱导下的紧密高分子链相变行为: 2008年; 采用相互作用自回避行走(interacting self-avoiding walks,ISAWS)模型研究了一端固定的紧密高分子链在拉伸过程中的低温相变行为,观察到在拉伸过程中当温度T<0.1时平均拉力会出现一个震荡,随着温度的升高这种震荡现象又渐渐消失,这是由于紧密高分子链在低温时类似于β折叠的"冻结构象"被拉开而引起的.比较吸附条件下和无吸附作用下平均拉力、自由能以及相变行为的差别,发现在吸附条件下在拉伸的初始阶段为了克服表面吸附的相互作用,拉力会出现一个峰.吸附作用也使得外界作用到高分子链上的实际有效拉力减小,造成崩塌相态(collapsed phase)区域面积减少.另外发现在吸附条件下平均拉力还受温度变化的影响.在拉伸的初期由于单体间存在体积排除效应,平均拉力是随着温度的升高而降低,随着拉伸的深入当末端距到达一定长度时平均拉力是随着温度的升高而增加.并同Kumar等人在不考虑吸附作用下拉伸紧密高分子链得到的结果进行了比较.这些研究对于进一步研究外力诱导下吸附紧密高分子的相变有一定的参考价值.; 马定洋章林溪; 关键词：相变

掺杂嵌段共聚物薄膜的相分离研究被引量：1: 2009年; 采用Monte Carlo方法结合退火方法研究掺杂非对称两嵌段共聚物薄膜的相分离情况.发现随着掺杂极性粒子浓度的增加,嵌段共聚物薄膜体系由层状相逐渐转化成层状和柱状共混相,最后变成分布均匀的柱状相.当掺杂浓度增加到一定程度时,形成了如六边形(6-fold)、七边形(7-fold)和五边形柱状(5-fold)的相结构;六边形柱状相结构的比例随着浓度增加而增加,七边形(7-fold)和五边形柱状(5-fold)相结构的比例随着浓度增加而减小.同时还讨论了两嵌段共聚物大小与掺杂浓度的关系.; 王俊珺虞崇庆章林溪; 关键词：嵌段共聚物薄膜

外力诱导吸附高分子单链的拉伸分子动力学研究被引量：7: 2008年; 采用拉伸分子动力学方法研究聚乙烯单链在真空中从一个强吸附表面被拉伸的动力学过程.当聚乙烯单链从中间1/3处被拉伸时,通过理想弹簧可测量其平均力〈f〉,发现在拉力与拉伸距离的曲线上出现了两个平台,这与实验结果非常一致,同时研究了在这个过程中链的形状变化情况,发现形状变化经历了四个阶段.当聚乙烯单链的一端与吸附表面成一定倾斜角拉伸时,发现通过理想弹簧测量到的平均吸附力〈f〉与倾斜角θ在θ>20°的范围里总保持线性关系,并且其斜率随着拉伸速度的增加而增加.在θ<20°的范围里,〈f〉趋向于一个定值78.0pN.; 王禹章林溪; 关键词：聚乙烯链

嫁接于平行板的受限紧密高分子链末端距分布函数的研究: 2007年; 采用剪除增加Rosenbluth方法(Pruned-enriched-Rosenbluth method,PERM)算法计算了嫁接于平行板的受限紧密高分子链的末端距分布函数.由于受限紧密高分子链具有各向异性,重点研究了平行板方向x轴上的分布函数P(x),发现P(x)可以表示为ln[P(x)/Pm(x)]/ND-5/3=a0+a1u+a2u2+a3u3(其中u=x/ND-2/3).这里N为链长,Pm(x)为分布函数P(x)的最大值,两平行板的间距为D+1.通过计算P(x)的Shannon熵发现末端距分布函数P(x)的Shannon熵可以用来描述高分子链受限的程度,Shannon熵对平行板间距的变化非常敏感,对于同一链长N,P(x)的Shannon熵会随着D的增大而迅速减小,超过临界值Dc会趋向一个定值,即当D≥Dc时Shannon熵将趋于稳定,也说明了此时受限条件对紧密高分子链影响非常小.同时临界值Dc与链长N有关,Dc^Nλ,其中λ=0.543,并进行了一定的理论分析.; 苏加叶章林溪

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教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-05-0538)