本文關(guān)鍵詞：含缺陷雙層石墨烯的納米壓痕模擬研究　出處：《力學(xué)學(xué)報》2016年04期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：石墨烯具有獨特的力學(xué)、電學(xué)性能,被譽為是具有戰(zhàn)略意義的新材料,具有廣泛的應(yīng)用前景.目前生產(chǎn)的石墨烯含有各種缺陷,相較于完美石墨烯,其仍有較大應(yīng)用價值.因此有必要研究和掌握缺陷對石墨烯性能的影響,以便在目前的生產(chǎn)技術(shù)下,推動其工業(yè)化應(yīng)用.采用Tersoff勢來模擬C—C共價鍵的相互作用,Lernnard--Jones勢來模擬非成鍵碳原子之間相互作用力,基于分子動力學(xué)模擬了金剛石壓頭壓入含缺陷雙層石墨烯的納米壓痕過程,討論了Lernnard--Jones勢函數(shù)的截斷半徑最佳值以及得到了典型的載荷-位移曲線.重點探討了Stone--Thrower--Wales、空位(包括單空位和雙空位缺陷)以及圓孔缺陷當(dāng)位置不同和數(shù)目不同時對石墨烯力學(xué)性能的影響.得出結(jié)論:薄膜中心存在缺陷時,破壞強度下降幅度特別明顯.空位缺陷在壓頭半徑范圍內(nèi)存在時,臨界載荷與缺陷與薄膜中心的距離成線性關(guān)系;缺陷數(shù)目越多,其楊氏模量、破壞強度等就越低.圓孔缺陷數(shù)目在壓頭范圍外達到一定濃度后會使石墨烯的力學(xué)性質(zhì)顯著降低.本文結(jié)論也說明石墨烯結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,對小缺陷不敏感,缺陷石墨烯仍具有較好的性能和使用價值.
[Abstract]:Graphene has unique mechanical and electrical properties, has been hailed as the new material with strategic significance, has broad application prospects. At present, containing a variety of defects in the graphene production, compared with the perfect graphene, it still has greater application value. So it is necessary to study and master the defect effect on graphene properties. So in the current production technology, to promote the industrial application. The interaction of Tersoff potential is used to simulate the C - C bond, Lernnard--Jones potential to simulate the interaction between the non bonded carbon atoms, based on molecular dynamics simulation of the diamond indenter nanoindentation process containing defects in bilayer graphene, discussed the best the value of truncation radius Lernnard--Jones potential function and the typical load displacement curve. Focusing on the Stone--Thrower--Wales vacancy (including single and double vacancies) and short hole When the depression effect of different position and number on the mechanical properties of graphene. The conclusion is that there is defect film center, failure strength decline is particularly evident. In the presence of indenter radius vacancy, critical load and film defects and the distance from the center of the linear relationship between the number of defects; more, the young's modulus damage strength is lower. The number of defect reaches a certain concentration in the head range will make the mechanical properties of graphene was significantly reduced. This conclusion also shows that the graphene structure is stable, not sensitive to small defects, defects in the graphene has good performance and use value.

【作者單位】： 西安建筑科技大學(xué)理學(xué)院力學(xué)系;
【基金】：西安建筑科技大學(xué)校人才科技基金資助項目(DB12062)
【分類號】：O613.71
【正文快照】： region covered by indenter radius which makes the mechanical properties of graphene decrease apparently.It is concludedthat graphene with the stable structure is not sensitive to small defects and defective graphene still has good performanceand practica

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