原子动力学蒙特卡洛程序OpenKMC在反应堆压力容器钢缺陷损伤研究中的优化与应用

将具有体心立方结构的Fe-Cu二元合金作为RPV模型材料,分别采用基于Pair势和嵌入原子势(EAM)的动力学蒙特卡洛方法,以引入空位点缺陷的方式模拟了热时效下系统中富铜团簇的析出过程。同时对程序实现了计算优化,并验证了算法的正确性与有效性。利用高性能计算资源对优化后的程序进行了性能分析。数值实验结果表明,通过引入一定数量的空位点缺陷,体系内可以同时析出富铜团簇和铜-空位复合体团簇,并且这种复合体团簇更易成为体系内尺寸最大的团簇。增加体系内的空位数量可以加快沉淀的析出过程。另外,增加空位数量不会对体系总的团簇数量密度产生显著影响,但是能够促进团簇粗化,使其成长为尺寸更大的沉淀。     

不同维度碳系材料填充无规共聚聚丙烯的流变行为

采用熔融共混法分别制备了不同组分含量的多壁碳纳米管(MWCNTs)、少层石墨烯(FLG)和炭黑(CB)填充无规共聚聚丙烯(PPR)纳米复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、毛细管流变仪、旋转流变仪等方法研究了不同聚丙烯复合材料的外观形貌及流变性能。结果表明,填料的添加量和形貌都会影响其黏弹性和内部结构,其中MWCNTs的加入对PPR复合材料的黏弹性改变明显强于CB与FLG。在相同含量下,只有PPR/MWCNTs体系出现了拉伸硬化、黏弹逾渗、剪切变稀程度增加等特殊流变现象,这是高长径比MWCNTs的自身缠结及与基体间的缠结网络结构造成的。     

SIS/CNT复合材料的制备与性能

以聚苯乙烯(PS)和聚异戊二烯(PI)物质的量之比(嵌段比)分别为29/71和45/55的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIS)(分别记为SI-29, SI-45)为原料，以碳纳米管(CNT)为填料，通过熔融共混法制备了2种SIS/CNT复合材料(分别记为SI-29-1, SI-45-1),研究了不同嵌段比对其动态流变性能和力学性能的影响。结果表明：CNT的加入使SI-29中PS嵌段和PI嵌段的玻璃化转变温度(T_g)均升高，SI-45中PI嵌段的T_g提升程度较低，而PS嵌段的T_g基本不变。CNT的加入使SIS的损耗模量、复数黏度以及黏流活化能均上升，其中，SI-29上升程度更明显。CNT的加入使SI-29的松弛时间明显延长，而对SI-45影响不大。此外，与SI-45-1相比，CNT的加入使SI-29-1拉伸强度的提升程度更明显。