纤维素Iβ晶体热力学性质的分子动力学研究

利用分子动力学,对纤维素Iβ晶体在不同温度下的热力学性能进行了研究.采用Nishiyama等给出的纤维素Iβ晶体数据模型,计算了晶体的力学参数.数据表明,纤维素Iβ晶体具有良好的延展性,为各向异性弹性材料,在纤维素链方向的弹性较强;计算得到的杨氏模量与Tanaka等的计算值相符.在变压器运行温度下对纤维素Iβ晶体的力学性能的研究表明,不同温度下晶体的力学参数无明显变化,说明变压器运行的温度范围对纤维素Iβ晶体的力学性能并未构成实质性的影响,与老化实验中纤维素纸结晶度的变化规律相吻合;不同温度时晶体内氢键密度变化亦不明显,但晶体内氢键密度的标准差随温度的增加而变大,反映出温度对纤维素晶体稳定性的影响;晶体层间方向的密度随温度的升高,晶体结构的有序性被弱化.最后对纤维素的链运动进行了研究,发现温度越高,链运动越加强烈,与晶体内氢键密度的变化规律相对应.