[發明專利]有機高分子-無機界面的設計方法、裝置和終端

在審

• 申請號: 202111084077.8
• 申請日: 2021-09-15
• 公開（公告）號: CN113742977A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 馮駿;王識君
• 申請（專利權）人: OPPO廣東移動通信有限公司;清華大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G16C10/00;G16C20/90
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強

1.一種有機高分子-無機界面的設計方法，其特征在于，包括：

構建有機高分子分子動力學模型和無機分子動力學模型；

根據所述有機高分子分子動力學模型和所述無機分子動力學模型，獲得有機高分子-無機初始系統，所述有機高分子-無機初始系統經平衡后產生有機高分子-無機界面，形成有機高分子-無機系統，所述有機高分子-無機系統包括無機層和與所述無機層接觸的有機高分子層，所述有機高分子層包括有機高分子鏈；

統計所述有機高分子-無機系統中所述有機高分子鏈的空間分布信息；

對所述有機高分子-無機系統進行力學模擬測試，根據所述力學模擬測試的結果獲得內聚力模型的參數，根據所述內聚力模型的參數構建有限元模型，獲得有機高分子-無機界面應力分布情況；

根據所述有機高分子-無機界面應力分布情況，對有機高分子-無機界面進行設計。

2.如權利要求1所述的設計方法，其特征在于，所述統計有機高分子-無機系統中有機高分子鏈的空間分布信息，包括：

統計預設區域內的所述有機高分子鏈的鏈式、尾式和環式的分布占比，其中預設區域為與所述無機層表面的間距在預設值范圍內的所述有機高分子層的區域。

3.如權利要求2所述的設計方法，其特征在于，根據所述有機高分子鏈的質量密度確定所述預設值。

4.如權利要求1所述的設計方法，其特征在于，構建所述有機高分子分子動力學模型包括：通過建模生成有機高分子初始模型，對所述有機高分子初始模型施加分子力場并進行系統平衡，獲得所述有機高分子分子動力學模型；

構建所述無機分子動力學模型包括：通過建模生成無機層初始模型，對所述無機層初始模型施加分子力場，獲得所述無機分子動力學模型。

5.如權利要求4所述的設計方法，其特征在于，所述分子力場包括CVFF、ReaxFF和COMPASS中的至少一種。

6.如權利要求4所述的設計方法，其特征在于，所述系統平衡包括對所述有機高分子初始模型設置邊界條件，然后依次采用正則系綜和等溫等壓系綜進行系統平衡。

7.如權利要求6所述的設計方法，其特征在于，所述對所述有機高分子初始模型設置邊界條件，包括：

將所述有機高分子初始模型導入分子動力學模擬軟件中，并在所述分子動力學模擬軟件中建立三維坐標系(x,y,z)；

在所述有機高分子初始模型的x和y方向上設置周期性邊界，z方向上設置不可穿透約束，所述不可穿透約束滿足LJ-93函數、LJ-126函數、LJ-1043函數、Morse函數或式(I)所示的函數，

E＝∈(r-r_c)² (I)，

其中，∈為r_c為0.5nm-1.5nm；

所述依次采用正則系綜和等溫等壓系綜進行系統平衡，包括在500K-700K下平衡1ns-10ns，然后在所述等溫等壓系綜下平衡10ns以上。

8.如權利要求1所述的設計方法，其特征在于，所述有機高分子-無機初始系統經平衡后產生有機高分子-無機界面，形成有機高分子-無機系統，包括：

所述有機高分子-無機初始系統在等溫等壓系綜下平衡10ns以上，得到所述有機高分子-無機系統。

9.如權利要求1所述的設計方法，其特征在于，所述力學模擬測試包括牽拉模擬和剪切模擬；

所述牽拉模擬包括保持所述無機層固定不動，沿垂直于所述有機高分子層與所述無機層接觸面的方向勻速移動所述有機高分子層；

所述剪切模擬包括保持所述無機層固定不動，沿平行于所述有機高分子層與所述無機層接觸面的方向勻速移動所述有機高分子層。

10.如權利要求1所述的設計方法，其特征在于，所述內聚力模型包括雙線性型、拋物線型、正線型和指數型中的至少一種。