基于分子动力学的非晶碳薄膜辐照及模拟力学测试方法技术

本发明专利技术提供了基于分子动力学的非晶碳薄膜辐照及模拟力学测试方法，属于非晶碳薄膜辐照及模拟力学测试技术领域，包括：构建非晶碳薄膜的分子动力学模拟模型；通过NPT系统对所得到的模型进行弛豫，确保模型达到稳定的结构状态；利用大规模并行模拟器LAMMPS对弛豫后模型进行不同辐照剂量下模拟实现，得到辐照模拟结果；根据辐照后的模型，二次利用大规模并行模拟器LAMMPS对非晶碳薄膜进行恒力纳米压痕模拟，得到纳米压痕模拟结果；通过OVITO对辐照模拟结果和纳米压痕模拟结果分别进行可视化和结构缺陷分析，评估不同辐照剂量对非晶碳薄膜结构和力学性能的影响。本发明专利技术为研究非晶碳薄膜在辐照条件下的行为提供了有效的技术手段。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非晶碳薄膜辐照及模拟力学测试，特别是涉及一种基于分子动力学的非晶碳薄膜辐照及模拟力学测试方法。

技术介绍

1、核能作为一种高效、清洁的能源，在降低煤炭消费、减少温室气体排放、缓解能源输送压力等方面具有独特的优势与发展潜力，在我国经济实现全面、协调、可持续发展中具有重要的意义。目前，聚变反应堆具有高通量的辐射环境，安装和支撑部件、遥操系统及大型加热天线是聚变堆中需要固体润滑防护的三大部件。在反应堆服役期间，润滑防护薄膜不仅要承受长时间机械运动过程中的摩擦磨损，还要经受高剂量的辐照，这对涂覆于运动零部件的固体润滑薄膜提出了更高的要求。因此，理解和掌握核辐照环境下固体润滑薄膜的辐照损伤行为，增强固体润滑薄膜的抗辐照损伤能力，对先进核能系统设计、安全及稳定运行有着重要的意义。

2、作为常用的固体润滑材料，非晶碳(a-c)薄膜具有在苛刻核环境下的应用潜力，其是由sp3杂化碳和sp2杂化碳相互混杂所组成的无定型碳材料。混合的键结构使得它兼具石墨的减摩能力与金刚石的力学性能。目前其已经被广泛应用于精密机械、医学、汽车及微/纳制造领域。但是目前缺本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于分子动力学的非晶碳薄膜辐照及模拟力学测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于分子动力学的非晶碳薄膜辐照及模拟力学测试方法，其特征在于，所述非晶碳薄膜的分子动力学模拟模型为非晶结构，密度为3.2g/cm3。

3.根据权利要求1所述的一种基于分子动力学的非晶碳薄膜辐照及模拟力学测试方法，其特征在于，通过NPT系统对所述非晶碳薄膜的分子动力学模拟模型进行弛豫，包括：将所述非晶碳薄膜的分子动力学模拟模型放置在NPT系统中进行50ps的弛豫过程，以调整系统的温度至300K，从而获得稳定结构状态的模型，以确保后续模拟的准确性和可靠性。...

【技术特征摘要】

1.一种基于分子动力学的非晶碳薄膜辐照及模拟力学测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于分子动力学的非晶碳薄膜辐照及模拟力学测试方法，其特征在于，所述非晶碳薄膜的分子动力学模拟模型为非晶结构，密度为3.2g/cm3。

3.根据权利要求1所述的一种基于分子动力学的非晶碳薄膜辐照及模拟力学测试方法，其特征在于，通过npt系统对所述非晶碳薄膜的分子动力学模拟模型进行弛豫，包括：将所述非晶碳薄膜的分子动力学模拟模型放置在npt系统中进行50ps的弛豫过程，以调整系统的温度至300k，从而获得稳定结构状态的模型，以确保后续模拟的准确性和可靠性。

4.根据权利要求1所述的一种基于分子动力学的非晶碳薄膜辐照...

【专利技术属性】
技术研发人员：周青，石烨然，华东鹏，夏桥生，柴利强，王鹏，王海丰，
申请(专利权)人：西北工业大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：