Phân tích sự phá hủy lan truyền vết nứt của vật liệu Graphene đơn lớp
Email tác giả liên hệ:
kynm@hcmute.edu.vnTừ khóa:
Hệ số cường độ ứng suất graphene, Phá hủy vật liệu graphene đơn lớp, Cường độ tới hạn grapheneTóm tắt
Một công thức đã được phân tích và thiết lập từ sự biến dạng và chịu uốn cơ học của các xương (bond) ở trạng thái liên kết C-C để diễn tả sự phá hủy theo tiêu chuẩn thứ nhất (open mode hoặc mode I) của vật liệu Graphene đơn lớp. Sự phá hủy của tấm Graphene đơn lớp này do hai yếu tố sinh ra là xương chịu kéo và xương chịu uốn xoay đồng thời sinh ra ở đầu vết nứt. Điều đó chứng tỏ rằng, khi chúng ta dùng tiêu chuẩn thứ nhất để phân tích thì các bond ở đầu vết nứt sinh ra chịu uốn và kéo dọc trục bond và sau đó nó sẽ lan truyền đến các vị trí tiếp theo. Sự phá hủy của tấm vật liệu Graphene đơn lớp được hình thành là do sự gia tăng ứng suất ở đầu vết nứt và nó tập trung vào giữa bond liên kết, biến dạng của bond này vượt quá giới hạn và sinh ra đứt bond.
Tải xuống: 0
Tài liệu tham khảo
F Scarpa, S Adhikari, A JGil and C Remillat. The bending of single layer graphene sheets: the lattice versus continuum approach. Nanotechnology, 21, 125702 (9pp), 2010.
E Duplock, M Scheffler and P Lindan. Hallmark of Perfect Graphene. Physical Review Letters, 92(22), pp.225502-225505, 2004
K S Novoselov, A K Geim, S V Morozov, D Jiang, M I Katsnelson, I V Grigorieva, S V Dubonos and A A Firsov. Two-Dimensional Gas of Massless Dirac Fermions in Gra- phene. Nature, 438(7065), 197-200, 2005.
J Huang and L Gibson. Fracture Toughness of Brittle Honeycombs. Acta Metallurgica et Materialia, 39, pp 1627-1636, 1991.
L Gibson and M Ashby. Cellular Solids: Structure and Properties. Cambridge University Press, 2nd ed, 1999.
R Ansari, B Motevalli, A Montazeri and S Ajori. Fracture analysis of monolayer graphene sheets with double vacancy defects via MD simulation. Solid State Communications, 15, 2011.
Y Yanovsky, E Nikitina, Y Karnet and S Nikitin. Simulation of deformation and fracture of graphene: effect of size, defects and surface modification. Physical Mesomechanics, 13, 2010.
Qiang Lu and Rui Huang. Nolinear mechanical Properties of graphene nanoribbons. Ma- terials Research Society, 12, 2011.
Mohammad Rafiee, Javad Rafiee, Iti Srivastava, Zhou Wang, Huaihe Song, Zhong-Zhen Yu, and Nikhil Koratkar. Fracture and Fatigue in Graphene Nanocomposites. Nanomicro Small, 6(2) 179-183, 2010.
Y Jin and F Yuan. Nanoscopic Modeling of Fracture of 2D Graphene Systems. Nanosci- ence and Nanotechnology, 10, 2005.
Rhonda Jack, Dipanjan Sen, and Markus J. Buehler. Graphene Nanocutting Through Nanopatterned Vacancy Defects. Computational and Theoretical Nanoscience, 7(2) 354- 359, 2010.
S Choi, B Sankar. Fracture Toughness of Carbon Foam. Composite Mater, 37:2101–16, 2003.
S Choi, B Sankar. A micromechanical method to predict the fracture toughness of cellular materials. Solids Structure, 42:1797–817, 2005.
S Terdalkar, Shan Huang, Hongyan Yuan, J Joseph. Rencis, Ting Zhu, Sulin Zhang. Na- noscale fracture in graphene. Chemical Physics Letters, 494, 218-222, 2010.
X Zhou, J Zhou and Z Ou-Yang. Strain energy and Young’s modulus of single-wall car- bon nanotubes calculated from electronic energy-band theory. Physical Review B, 62, 13692–6, 2000.
Z Tu and Ou-Yang. Single-walled and multiwalled carbon nanotubes viewed as elastic tubes with the effective Young’s moduli dependent on layer number. Physical Review B, 65, 233407, 2002.
A Pantano, D Parks and M Boyce. Mechanics of Deformation of Single- and Multi-Wall Carbon Nanotubes. Mech. Physical Solids, 52, 789-821, 2004.
N Kudin, E Scuseria and I Yakobson. C2F, BN, and C nanoshell elasticity from ab initio computations. Physical Review B, 65, 235406, 2001.
S Goupalov. Continuum model for long-wavelength phonons in two-dimensional graph- ite and carbon nanotubes. Physical Review B, 71, 085420, 2005.
C Reddy, S Rajendran and K Liew. Equilibrium configuration and continuum elastic properties of finite sized graphene. Nanotechnology, 17, 864-870, 2006.
F Scarpa, S Adhikari and A Phani. Effective elastic mechanical properties of single layer graphene sheets. Nanotechnology, 20, 065709, 2009.
ANSYS user’smanual, 2012.
Tải xuống
Đã Xuất bản
Cách trích dẫn
Số
Chuyên mục
Categories
Giấy phép
Tác phẩm này được cấp phép theo Giấy phép quốc tế Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 .
Bản quyền thuộc về JTE.
