POSS纳米杂化材料压痕实验的分子力学模拟

编号：NMJS01049

篇名：POSS纳米杂化材料压痕实验的分子力学模拟

作者：李君; 孙毅; 赵兵; 曾凡林;

关键词：POSS; 硬度; 纳米压痕; 分子力学模拟;

机构： 哈尔滨工业大学航天科学与力学系;

摘要： 本文通过分子力学模拟方法研究了聚苯乙烯和丙基POSS纳米杂化聚苯乙烯两种薄膜在压痕实验中的力学行为.计算得到了两种材料的载荷-位移曲线.曲线表明随着压头位移的增加,两种材料的载荷响应呈锯齿状增长.结合材料的载荷-位移曲线和模拟过程中材料的形变计算了两种材料的硬度.进而,采用一个简单的表达式描述材料硬度与压痕深度之间的关系.我们通过对多种聚合物硬度-压痕深度的拟合验证了公式的合理性.根据此公式计算出了聚苯乙烯及其POSS杂化材料极限硬度的比值,结果表明POSS单体可以有效地提高聚苯乙烯的硬度.