界面对 $\textbf{Al/C}_{60}$ 纳米复合材料密度与弹性模量的影响

本文理论分析了富勒烯对 $\mathrm{Al/C}_{60}$ 复合材料特性的影响。采用分子动力学方法研究了密度和刚度常数对夹杂物浓度的依赖关系，并计算了各向同性多晶纳米复合材料的体积模量和剪切模量。分析表明，界面相互作用显著影响纳米复合材料的性能。这种效应可以在非均匀介质理论框架内，利用相间层模型加以考虑。相间层的性质由界面相互作用决定，并可通过近似分子动力学计算结果来计算。通过假设简化的双粒子分布函数形式，可以计算界面相互作用能并解析评估相间层性质。本文比较了数值结果与解析估计，并讨论了所用近似的有效性。以 $\mathrm{Al/C}_{60}$ 复合材料为例进行的分析表明，利用相间层解析模型估算具有纳米非均匀性的非均匀介质的有效密度和弹性模量是可行的。