【摘 要】
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以双层石墨烯作为CVI过程中碳纤维局部理想化表面,丙烯为碳源,利用分子动力学方法(势函数为反应力场ReaxFF)模拟了热解碳的初始生长过程,对热解碳形成过程中反应区域的结构进行了分析,同时考查了表面成核位点,碳源密度对热解碳形成的影响。结果 显示,初始阶段,碳源在空间中反应变为复杂不稳定的碳氢化合物;随着反应的进行,碳源在空间中成核;最终在基底表面形成较清晰的层状结构,每层主要由碳六元环构成,并包
【机 构】
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中国科学院材料力学行为和设计重点实验室,中国科学技术大学近代力学系,安徽合肥230027
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以双层石墨烯作为CVI过程中碳纤维局部理想化表面,丙烯为碳源,利用分子动力学方法(势函数为反应力场ReaxFF)模拟了热解碳的初始生长过程,对热解碳形成过程中反应区域的结构进行了分析,同时考查了表面成核位点,碳源密度对热解碳形成的影响。结果 显示,初始阶段,碳源在空间中反应变为复杂不稳定的碳氢化合物;随着反应的进行,碳源在空间中成核;最终在基底表面形成较清晰的层状结构,每层主要由碳六元环构成,并包含一定数量的碳五元环和碳七元环,层间由许多共价键连接,符合热解碳的特征。通过对不同参数模型分析,发现热解碳的形成在低密度时以表面生长为主,在高密度时以空间成核沉积到表面为主;表面成核位点(表面缺陷)能有效促进热解碳的表面生长。
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