温度影响石墨烯/沥青复合材料界面微结构特征的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法研究了温度对石墨烯/沥青复合材料界面微结构特征的影响。选取沥青的4组分模型,进行分子动力学模拟,得到合理的沥青玻璃化转换温度。然后加入石墨烯,共同搭建石墨烯/沥青复合材料模型并进行分子动力学模拟。在此基础上,基于复合材料切片的相对浓度,定义界面区间的范德华间隙和致密区间。根据复合材料相对浓度曲线,计算得到范德华间隙厚度,然后采用统计学方法,得到沥青基体累计浓度以及一阶导数的曲线,计算得到致密区间厚度。在各种温度条件下,通过分子动力学模拟得到石墨烯/沥青复合材料界面区间范德华间隙和致密区间的厚度。研究结果表明,温度对致密区间厚度影响较小,而对范德华间隙厚度影响较大;并且在玻璃化转换温度之前随着温度升高范德华间隙厚度波动下降,玻璃化转换温度之后随温度升高范德华间隙厚度逐步增大。