碳原子通過sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料—石墨烯(Graphene),它被認(rèn)為是有望代替硅納米材料的一種新型材料。多層石墨烯的苯環(huán)結(jié)構(gòu)為周期性的,基于各種堆垛方式(包括AB堆垛、AA堆垛和ABC堆垛等)構(gòu)成了一種新型的二維材料。石墨烯由于其優(yōu)異的力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)等方面的性質(zhì)而被應(yīng)用于各種高性能器件中,如氣體傳感器、微型機械發(fā)電機、導(dǎo)體設(shè)備、納米微電子機械系統(tǒng)等。而且石墨烯導(dǎo)熱性、透明度都達(dá)到較高水平,相應(yīng)的機械力學(xué)性能良好,因而目前在新能源電池、生物傳感器技術(shù)、催化劑相關(guān)的領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用,且作為能源材料也表現(xiàn)出較高的應(yīng)用價值。石墨烯各方面性能的發(fā)揮與其力學(xué)性能密切相關(guān),因此,對其力學(xué)性能以及相關(guān)性能的調(diào)控十分重要。本文對石墨烯的納米壓痕力學(xué)性能進(jìn)行分子動力學(xué)研究,相關(guān)內(nèi)容和所得結(jié)果如下:1.我們采用分子動力學(xué)的方法進(jìn)行納米壓痕模擬,計算了多層石墨烯的破壞強度。結(jié)果顯示,破壞強度隨層數(shù)的增加而減小,且隨著石墨烯層數(shù)的增加,破壞強度的減少率呈階段性階梯狀變化,變化的速率逐漸減緩,在2-6層減小得很快,在7-13層以較小的速率線性減小,而在13...

【文章頁數(shù)】：43 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 石墨烯
    1.2 石墨烯的主要特性
        1.2.1 石墨烯的力學(xué)性質(zhì)
        1.2.2 石墨烯的熱學(xué)性質(zhì)
        1.2.3 石墨烯的光學(xué)性質(zhì)
        1.2.4 石墨烯的電學(xué)性質(zhì)
    1.3 石墨烯力學(xué)性質(zhì)的研究現(xiàn)狀
    1.4 問題的提出
    1.5 研究內(nèi)容
第2章 理論計算方法
    2.1 分子動力學(xué)方法
    2.2 勢函數(shù)
        2.2.1 Lennard-Jones勢
        2.2.2 Tersoff勢
        2.2.3 Airebo勢
    2.3 納米壓痕
第3章 多層石墨烯破壞強度的研究
    3.1 引言
    3.2 理論模型和計算方法
    3.3 結(jié)果分析
    3.4 小結(jié)
第4章 多層缺陷石墨烯破壞強度的研究
    4.1 引言
    4.2 模型和方法
    4.3 結(jié)果分析
    4.4 小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果



本文編號：3967412