多晶石墨烯拉伸性能的分子动力学模拟开题报告
2022-01-25 23:30:36
全文总字数:2978字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
石墨烯是一种由碳原子构成的具有单层片状结构的新材料,因具有众多极其优异的材料性能,被誉为具有战略意义的新材料。
近年来石墨烯的相关研究就取得了很大的进展,也正因为大量的工程和实验需求,石墨烯需要被大量合成。然而现有技术条件下,工业化制备出的石墨烯都不可避免的会含有晶界和缺陷,这些含有晶界的石墨烯我们称为多晶石墨烯。晶界和缺陷的存在必然会对石墨烯的各项性能产生影响,所以为了充分利用石墨烯各种优异的特性,建立起一个完备的结构一性质关系的体系是非常有必要的。同时,随着制备大面积多晶石墨烯工艺的实现,了解晶界如何影响其物理性质也变的十分重要,得出的结论对大面积多晶石墨烯的实际运用也有重要的指导作用。
本文在当前国内外研究的基础上,运用分子动力学方法,数值模拟多晶石墨烯进行拉伸模拟实验,运用控制变量法,得到在温度一定的情况下,多晶石墨烯在不同拉伸速率下的拉伸结果,和在拉伸速率相同的情况下,多晶石墨烯在不同温度下的拉伸结果。
2. 研究的基本内容
一、构建多晶石墨烯原子模型,。
二、定义力场,即选定多晶石墨烯原子间的势函数:airebo势能。
三、进行拉伸模拟实验:
3. 实施方案、进度安排及预期效果
2018.12.25前:了解论文任务、研究目标和内容;
2018.12.25-2019.1.10:查阅相关文献和资料,确定论文题目,撰写任务书和开题报告;
2019.1.10-2019.2.15:进行实验准备,熟悉分子动力学模拟软件lammps的应用,构建多晶石墨烯模型。
4. 参考文献
[1]grantab r, shenoy vb, ruoff rs. anomalous strength characteristics of tilt grain boundaries in graphene[j]. science 2010;330(6006):946-8.
[2]song z,artyukhovvi,yakobson bi,xu z.pseudohall-petchstrength reduction in polycrystalline graphene[j]. nano lett 2013;13(4):1829-33.
[3]贺熠,基于分子动力学的多晶石墨烯力学性能研究[d],西安建筑科技大学学位论文;2016.