基于分子动力学模拟的石墨烯随机纳米泡沫的力学与热学性质
材料科学
2018-03-28 v2
摘要
石墨烯泡沫因其在电化学储能器件、可穿戴电子设备和化学传感等技术应用中的潜在用途，近来引起了广泛关注。在这项工作中，我们采用具有反应势的分子动力学方法，对石墨烯随机纳米泡沫的力学与热学性质进行了计算研究。具体而言，我们评估了四个系列随机泡沫的力学与热学性能，这些泡沫具有递增的质量密度和递减的平均孔径。我们发现，泡沫在拉伸下的力学表现无法用质量密度来解释，而主要与其拓扑结构相关。在压缩下，较高密度的泡沫在5–10%应变时应力-应变曲线出现典型的斜率变化，从线弹性过渡到弯曲应力平台；相比之下，较低密度的泡沫在高达35%应变前表现出准线性行为。此外，我们使用Green-Kubo方法评估了这些随机泡沫的热导率。尽管泡沫热导率受连通性和缺陷的共同影响，但我们在所有研究的泡沫系列中获得了相近的数值。
引用
@article{arxiv.1801.03849,
title = {Mechanical and thermal properties of Graphene Random nanofoams via Molecular Dynamics simulations},
author = {Andrea Pedrielli and Simone Taioli and Giovanni Garberoglio and Nicola Pugno},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.03849},
year = {2018}
}
备注
11 pages, 14 figures