纳米粒子嫁接嵌段共聚物体系的自组装模拟研究

基于非格点模型,结合自洽场理论中的能量表达式,运用蒙特卡洛模拟方法对嫁接有嵌段共聚物的纳米粒子进行自组装模拟研究。每一个纳米粒子表面上嫁接有多条相同性质的AB嵌段共聚物,其中组分之间存在一定的相互作用。通过改变组分之间的相互作用来对纳米粒子-嵌段共聚物体系的自组装结构进行研究。通过模拟发现:当一个纳米粒子-嵌段共聚物体系只存在A-B组分相互排斥作用时,其纳米粒子-嵌段共聚物中的A组分与B组分相分离,若同时还存在A-A(B-B)组分相互吸引作用时,其A-A(B-B)组分会相融合。同时还发现随着纳米粒子表面上的嵌段共聚物数量的减少,其嵌段共聚物黏附在纳米粒子表面的现象越明显。还研究了两个纳米粒子-嵌段共聚物体系的自组装模拟,并对其体系受两个纳米粒子之间距离的影响进行了研究。通过上述研究模拟发现,纳米粒子-嵌段共聚物的相结构以及其"最适"稳定态受组分之间的相互作用势和纳米粒子之间的距离的影响。     

掺杂无机性纳米粒子的嵌段聚合物体系的场理论模拟研究

自洽场理论(SCFT)是目前国内外研究纳米粒子聚合物复合材料以及聚合物材料的重要研究理论之一,基于自洽场理论对掺杂有无机性纳米粒子的AB嵌段聚合物体系进行场理论自组装模拟。对无机性纳米粒子AB嵌段聚合物体系中的纳米粒子与AB嵌段聚合物之间的相互作用势,本文引入一个势函数u(r),然后对体系进行自洽场理论分析和计算模拟。通过对纳米粒子半径、浓度对体系平衡态影响的计算模拟研究发现:当纳米粒子浓度、半径逐步增大时,其纳米粒子表面与聚合物的分布方式从层状式分布逐步过渡到发散式分布;同时还研究发现无机性纳米粒子嵌段聚合物体系中的A、B嵌段聚合物浓度对纳米粒子的分布情况无影响。综述以上的结果验证无机性纳米粒子/嵌段聚合物体系中纳米粒子的表面效应和体积效应对体系的平衡态有很大的影响。     

基于粒子-场表象理论对纳米粒子/平行聚合物刷的自组装模拟研究

基于粒子表象-场表象理论,利用蒙特卡洛模拟方法对纳米粒子聚合物刷的相容性以及纳米粒子的空间分布进行自组装模拟。通过模拟发现:(1)当嵌段聚合物A组分相容和B组分不相容时,随着A组分相容性的增大,A组分的相容性大于纳米粒子对B组分的依附性;(2)当嵌段聚合物A组分不相容和B组分相容时,若B组分的相容性比较弱时,则B组分主要是依附在纳米粒子的表面;但随着相容性的增强,B组分的相容性将优于其对纳米粒子的依附性;(3)体系稳定性所对应的纳米粒子间距,受B组分的相容性影响较窄(R_(P-P)≈22),而受A组分的相容性较宽(23R_(P-P)34)。     

滤波正弦相位调制干涉测量技术误差分析

基于正弦相位调制干涉测量是当前国际前沿的高精度光学测量技术, 在位移、 形貌等测量中得到广泛应用。通常采用傅里叶变换进行频谱分析提取相位参数, 测量中需要处理庞大的数据, 测量仪器难以快速获得测量结果, 严重限制了正弦相位调制干涉的使用范围。为了降低传统频谱分析处理信号的复杂性, 采用了滤波技术处理相位信息。在数据处理时直接采用低通滤波器滤除高次谐波成分, 通过误差分析可知运用滤波技术处理干涉信号, 公式本身引起的误差非常小, 最大仅为 0. 9% ; 当调制频率波动为 0. 0 1H z 时, 位移误差最大为 0. 1n m , 误差可以忽略不计。