بررسی اثرسایزصفحه گرافن و دما و طول گردن برروی خواص مکانیکی نانو غنچه گرافن با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی

محورهای موضوعی : مکانیک خزش، خستگی و شکست

مرجان خراسانی ¹ (دانشجو)
عبدالحسین فریدون ² (استاد، گروه مهندسی مکانیک، واحد سمنان، دانشگاه آزاد اسلامی، سمنان، ایران)

تاریخ دریافت : 1394/08/18 تاریخ پذیرش : 1395/07/28 تاریخ انتشار : 1392/06/01

کلید واژه: خواص مکانیکی, شبیه سازی دینامیک ملکولی, مدول یانگ, نانو غنچه گرافن,

چکیده مقاله :

کربن دارای آرایش های متعددی است. نانو غنچه گرافن از تازه ترین آلوتروپ های کربن است و هنوز به صورت آزمایشگاهی در دسترس نیست. نانو غنچه گرافن از اتصال فولرن و صفحه گرافن به هم تشکیل می شود. شبیه سازی دینامیک مولکولی جهت محاسبه خواص مکانیکی نانو غنچه گرافن استفاده شده است.اثر دما و سایز صفحه گرافن و طول گردن در این مجموعه تخمین زده شده است. نتایج نشان میدهد که تا دمای 800 کلوین مدول یانگ تغییرات کمی را با افزایش دما تجربه می کندبه عبارت دیگر با افزایش دما مدول یانگ تغییر چندانی نمی کند و تنها کمی کاهش می یابد. مشاهده شد که در یک دمای ثابت با افزایش سایز صفحه گرافن مدول یانگ نیز افزایش می یابد .یافته های شبیه سازی ما نه تنها درک کلی از نانو غنچه گرافن را افزایش می دهد بلکه می تواند جهت استفاده مهندسین و پژوهشگرانی که در زمینه توسعه خواص مکانیکی کار می کنند نیز مورد استفاده قرار گیرد.

چکیده انگلیسی:

Carbon has several allotropes. One of the newest carbon allotrope is graphene nanobud. It isn’t available in laboratory. Graphene nanobud is formed by connecting fullerene and graphene sheet. Molecular dynamic simulation is used for calculating mechanical properties of graphene nanobuds. Influence of temperature, neck length and size of graphene sheet are estimated in this study. The results shows that Young’s modulus has a little changes with temperature arrises. In another word, with increasing temperature the Young’s modulus doesn’t change very much and just alittle decrease. Also seen that in constant temperature with increasing the size of graphene sheet, the Young’s modulus arises. Our simulation findings afford not only a molecular level understanding of graphene nanobud but also may be instructive to mechanical engineers and scientists who attempt to develop effective mechanical properties.