石墨烯/铜复合材料剪切性能的分子动力学模拟

来源：复合材料学报杂志2018年第3期北京时间：

作者：华军, 宋郴, 段志荣, 肖攀,

摘要：采用分子动力学方法系统地研究了石墨烯/铜复合材料的剪切力学性能，包括剪切弹性模量、剪切屈服强度、剪切破坏强度及剪切变形机制。研究发现，与单晶铜的剪切模拟相比较，石墨烯的加入显著增强了石墨烯/铜复合材料的剪切强度，并且剪切强度随着石墨烯体积分数的增大而提高。复合材料中的石墨烯层与铜层产生了协同作用，即石墨烯层阻碍了铜的位错扩展，铜层限制了石墨烯的结构屈曲。对含球形缺陷的石墨烯/铜复合材料的剪切性能也进行了研究。结果表明，不同位置和数量的球形小缺陷对复合材料的剪切性能影响不大，小缺陷石墨烯/铜复合材料仍具有较好的性能和使用价值。但随着缺陷直径的增大，复合材料的剪切强度明显减小。

关键词：石墨烯/铜复合材料, 分子动力学, 剪切, 缺陷, 位错,