一維填充碳納米管與二維石墨炔屈服強(qiáng)度的研究.pdf

1、一維碳納米管、二維石墨烯和石墨炔具有卓越的光、電、磁及力學(xué)方面的性質(zhì)，尤其是其復(fù)合結(jié)構(gòu)有著廣闊的應(yīng)用前景，可用于纖維增強(qiáng)復(fù)合型材料、氣體傳感器、氫儲能材料、二極管、半導(dǎo)體設(shè)備等納米科技領(lǐng)域。而碳納米管、石墨烯和石墨炔各方面性能的發(fā)揮與其機(jī)械屬性息息相關(guān)，甚至直接制約著復(fù)合結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。本文主要采用分子動力學(xué)方法研究一維填充碳納米管的扭轉(zhuǎn)、拉伸、彎曲和二維石墨烯、石墨炔的納米壓痕屈服強(qiáng)度。研究結(jié)果主要包括以下兩個方面：
　　

2、1、研究了富勒烯硅納米線填充碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)、拉伸和彎曲屈服強(qiáng)度。結(jié)果表明，硅納米線會與碳納米管的內(nèi)壁形成sp3雜化，這種特殊的復(fù)合結(jié)構(gòu)大大增加了其抗扭轉(zhuǎn)和彎曲形變強(qiáng)度。由于碳納米管的保護(hù)，在納米管發(fā)生較大形變時，填充的硅納米線結(jié)構(gòu)依然保持不變。Si16NW的楊氏模量比相同尺寸的硅納米線要大很多。復(fù)合結(jié)構(gòu)的抗彎曲能力得到極大提高，但其扭轉(zhuǎn)和軸向拉伸強(qiáng)度沒有發(fā)生改變，甚至剪切模量略有下降。
　　2、對單層懸置石墨烯和石墨炔圓膜