电场对碳纳米管/环氧树脂复合材料结构和摩擦行为的影响机制

摘要

利用分子动力学模拟电场作用下，碳纳米管(CNT)和环氧树脂(EP)间界面行为对材料结构稳定性的影响规律，探讨材料结构稳定性与摩擦性能间的相互关系。沿X轴方向(剪切方向)施加电场时，随着电场强度的增加，CNT更易维持原本竖直的状态，而EP分子链的运动活性提高，最终CNT与EP分子链间界面结合强度增强，从而改善材料的力学性能。电场引起的高静电力克服范德华力使EP分子链呈规律性排布，提高了材料内部分子链的有序性和结构稳定性。这有助于提升EP分子链的机械锁合能力，从而增强材料的抗变形能力与抗剪切能力。相比结构稳定性的改善作用，材料的摩擦因数更易受电场强度与施加的电场方向的影响。

关键词

分子动力学 / 电场 / 碳纳米管 / 环氧树脂 / 摩擦机制