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1. 研究目的与意义（文献综述）
随着工业的现代化、规模化、产业化，以及高新技术和现代国防用先进武器的发展，各界对各种材料表面性能的要求愈来愈高。为了满足材料表面的性能要求，通常使用表面改性技术、薄膜技术以及涂层技术等表面工程技术对材料表面进行处理[1]。其中，涂层技术作为材料表面改性的一种重要手段，利用特殊的工艺方法在基体材料表面形成具有特殊化学、力学、电学、热学、光学性质的保护涂层。保护涂层能实现多种表面功能需要，在实际工程应用中起到耐蚀耐热、减摩耐磨、绝缘防护、信息传递及装饰等作用，从而达到降低生产成本、提高产品质量、节约资源能源、延长使用寿命的目的[2]。涂层技术所需要用到的涂层材料包括金属涂层、非金属涂层以及复合材料涂层[3]。复合涂层材料是由多相材料复合而成，最大的特点就是性能的可设计性。复合材料以聚合物为基体，有下列优点：比强度、比模量大；耐疲劳性能好；减震性好；绝缘性好；过载时安全性好等[4]。
紫外光（ultraviolet，简称uv）固化技术是一种典型的辐射固化技术，它是被归纳为具有“5e”特点的新型工业技术——efficient（高效）、enabling（适应性广）、economical（经济）、energy saving（节能）、environment friendly（环境友好），目前在涂料领域应用广泛[5]。因此，采用uv固化技术固化的聚合物基复合涂层材料不仅成本相对较低，而且在环保方面也具有重大的意义。用于室内装修时，对人体健康的影响也将更小。光固化树脂复合涂层材料主要由树脂基体、填料、光引发剂以及活性稀释剂组成[6]。
树脂基体是光固化树脂复合涂层材料的连续相，赋予复合材料一定形状并传递外界作用力，对涂层整体性能有着重要影响[4]。其中，聚氨酯丙烯酸酯（poly(urethane acrylate)，简称pua）作为树脂的一种，是脂环族化合物，具有一定的硬度；而且又具有线性长链结构，具有一定的柔韧性[7]。pua同时兼具丙烯酸和聚氨酯树脂的优点，与基材有很强的附着力以及性能可调节，因而备受关注[8]。无机纳米颗粒作为填料可以增强树脂材料的力学性能，且比表面积大导致颗粒与聚合物界面之间存在强烈的相互作用，可显著改善聚合物的物理性能[9,10]。而无机纳米填料中的二氧化硅作为增强体添加到树脂基质中，能够有效地提高复合树脂的力学性能[11]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
(1) 文献调研，了解纳米填料增强光固化pua树脂复合涂层材料力学性能的国内外相关研究概况和发展趋势，了解选题与社会、健康、安全、成本以及环境等因素的关系。
(2) 学习并掌握微纳米尺度下的计算模拟方法，了解md计算软件materials studio（ms）的操作和应用。
3. 研究计划与安排
第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译，明确研究内容，了解研究所需方法和相关计算软件，确定技术方案，并完成开题报告；
第4-6周：按照设计方案，构建光固化树脂复合涂层材料的md模型；
第7-12周：完成光固化树脂复合涂层材料力学性能的md模拟计算；
4. 参考文献（12篇以上）
[1] 戴达煌. 现代材料表面技术科学. 北京,冶金工业出版社, 2004.
[2] 王飞, 张超, 周隐玉, 李凯. 表面涂层技术的研究现状. 热加工工艺, 2017, 46(10):21-24,29.
[3] 胡传炘, 宋幼慧. 涂层技术原理及应用. 北京，化学工业出版社, 2000.
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