編號(hào)：FTJS06652
篇名：含缺陷雙層石墨烯的納米壓痕模擬研究
作者：華軍 ;武霞霞 ;段志榮
關(guān)鍵詞：雙層石墨烯 缺陷 納米壓痕 分子動(dòng)力學(xué) 薄膜
機(jī)構(gòu)： 西安建筑科技大學(xué)理學(xué)院力學(xué)系,西安710055
摘要： 石墨烯具有獨(dú)特的力學(xué)、電學(xué)性能，被譽(yù)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(jià)值。因此有必要研究和掌握缺陷對(duì)石墨烯性能的影響，以便在目前的生產(chǎn)技術(shù)下，推動(dòng)其工業(yè)化應(yīng)用。采用Tersoff勢(shì)來(lái)模擬C—C共價(jià)鍵的相互作用，Lernnard--Jones勢(shì)來(lái)模擬非成鍵碳原子之間相互作用力，基于分子動(dòng)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(guò)程，討論了Lernnard-Jones勢(shì)函數(shù)的截?cái)喟霃阶罴阎狄约暗玫搅说湫偷妮d荷-位移曲線。重點(diǎn)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(shí)對(duì)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(shí)，破壞強(qiáng)度下降幅度特別明顯�？瘴蝗毕菰趬侯^半徑范圍內(nèi)存在時(shí)，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(qiáng)度等就越低。圓孔缺陷數(shù)目在壓頭范圍外達(dá)到一定濃度后會(huì)使石墨烯的力學(xué)性質(zhì)顯著降低。本文結(jié)論也說(shuō)明石墨烯結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，對(duì)小缺陷不敏感，缺陷石墨烯仍具有較好的性能和使用價(jià)值。
