各向异性金属-有机框架单晶的原位微柱压缩
材料科学
2022-10-25 v1 软凝聚态物质
摘要
理解金属-有机框架（MOF）超越其弹性极限的复杂力学行为，将有助于在化工、光电子、能量转换装置及传感设备等领域设计实际应用。通过微柱原位压缩，我们测定了铜桨轮 MOF（HKUST-1）沿两个独特结晶学方向即（100）与（111）晶面的单轴应力-应变曲线。我们展示了强烈的各向异性弹性响应，其中杨氏模量之比为 E(111) ~ 3.6 x E(100)，随后出现广泛的塑性流动。同样，由于底层框架的各向异性，屈服强度差异显著，其中 Y(111) ~ 2 x Y(100)。我们利用微柱劈裂测量断裂韧性。尽管原位测试揭示了差异化的开裂行为，两个晶面的所得韧性值相当，为 Kc ~ 0.5 MPa m^1/2。本工作为多孔框架在微米尺度的延展性以及键断裂导致的失效提供了新见解。
引用
@article{arxiv.2210.12489,
title = {In situ micropillar compression of an anisotropic metal-organic framework single crystal},
author = {Zhixin Zeng and Yuan Xiao and Jeffrey M. Wheeler and Jin-Chong Tan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.12489},
year = {2022}
}
备注
20 pages, 4 figures, Supplementary Information