奈米碳管之熱性質估測

Translated title of the thesis: Estimation of the Thermal Properties of Carbon Nanotubes
  • 黃 裕穰

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本文利用有限元素法結合統計熱力學之關係式,可估測出單層與多層奈米碳管之熱膨脹係數及比熱性質。而研究方法之主要概念是將奈米碳管結構視為空間衍架結構,並將奈米碳管結構中的碳原子、共價鍵及凡得瓦爾力,分別利用有限元素法軟體中的質量元素、樑元素及彈簧元素來等效,並結合量子力學中用來描述原子間勢能之modified Morse potential與材料力學之樑理論,來求取等效樑元素的非線性機械性質;而凡得瓦爾力則由Lennard-Jones potential來得到其非線性彈簧勁度關係。利用這些非線性元素可以建立出更加貼近實際奈米碳管結構之有限元素分析模型,而後進行各種估測過程所需之有限元素分析,如模態分析、靜態分析等等,再結合統計熱力學中的配分函數,連結分析結果與熱力學性質之對應關係,藉此研究各種不同碳管結構的熱膨脹係數與比熱性質,並將研究結果與相關文獻相互比較,顯示本文之估測數值與現行其他理論方法所得到之數據大致吻合,並佐證本文之研究方式之可行性與準確性。
Date of Award2014 Aug 11
Original languageChinese
SupervisorChyanbin Hwu (Supervisor)

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