石墨烯輻照損傷及力學(xué)性能研究

編號(hào)：CPJS05970

篇名：石墨烯輻照損傷及力學(xué)性能研究

作者：華軍 候燕 段志榮 賀煜

關(guān)鍵詞： 石墨烯 輻照損傷 分子動(dòng)力學(xué) 破壞機(jī)理 力學(xué)性能

機(jī)構(gòu)： 西安建筑科技大學(xué)理學(xué)院力學(xué)系

摘要： 石墨烯的加工和摻雜是其工程應(yīng)用和性能開(kāi)發(fā)的重要手段,離子輻照技術(shù)是實(shí)現(xiàn)上述目的的有效途徑.利用分子動(dòng)力學(xué)方法建立了硅離子輻照石墨烯和輻照后拉伸的數(shù)值模型.考慮輻照劑量、輻照能量和輻照角度這3個(gè)主要影響因素,研究了不同輻照條件下石墨烯的缺陷類(lèi)型和數(shù)量,并分析了在輻照劑量影響下的拉伸破壞.結(jié)果表明：當(dāng)輻照能量較小時(shí),入射粒子會(huì)吸附在石墨烯表面.隨著輻照能量的增大,入射粒子會(huì)穿透石墨烯而形成缺陷,當(dāng)輻照能量到達(dá)一定值時(shí),再無(wú)吸附原子.隨著輻照劑量的增加,濺射原子和缺陷數(shù)目均增多,且缺陷類(lèi)型以空位缺陷為主,其拉伸力學(xué)性能隨著缺陷數(shù)量的增加而減小,二者近似成線(xiàn)性關(guān)系.輻照后石墨烯的拉伸破壞機(jī)理與完美石墨烯的有所不同,應(yīng)力強(qiáng)化階段明顯縮短,缺陷帶決定其起裂位置和斷裂走向.