摘要：采用分子动力学方法模拟融化-淬火工艺制备非晶态Si O2材料和Si O2气凝胶初级粒子单元。基于非平衡分子动力学（Non-equilibrium molecular dynamics,NEMD）理论计算体态材料和初级粒子单元的导热系数,计算过程考虑了冷热源引起的尺度效应。结果表明,计算得到的体态材料导热系数与文献计算结果吻合良好。对于初级粒子单元,在粒径2-6 nm范围内,粒子直径使得粒子单元导热系数出现了尺度效应,但是影响相对较小。粒子间界面直径对粒子单元导热系数影响很大,当粒子直径为3 nm时,界面直径从0.89 nm增加到2.49 nm,粒子单元导热系数增大了171.61%,粒子界面处的温度阶跃,表明存在明显的界面热阻效应;且界面直径越小,界面热阻越大。

关键词：气凝胶 导热系数 分子动力学 界面热阻 纳米材料 

单位：海军工程大学舰船高温结构复合材料研究室 武汉430033 海军工程大学动力工程学院 武汉430033