تحلیل خواص مکانیکی نانوکامپوزیت آلومینیوم- گرافن با نقص جای خالی و حفره به روش دینامیک مولکولی

مطالعه حاضر، خواص مکانیکی از جمله مدول یانگ و تنش استحکام کششی نانوکامپوزیت آلومینیوم تقویت شده با گرافین ناقص با نقص حفره و نقص جای خالی تحت کشش تک محوره با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی مورد بررسی قرار داده است. همچنین در این مطالعه اثر تعداد لایه های گرافن در درصد حجمی ثابت، بر روی رفتار مکانیکی نانوکامپوزیت نیز بررسی شده است. این شبیه سازی با کمک پکیج منبع باز لمپس با مدل سازی یک سیستم دوره ای با هنگرد NVE و NPT انجام گرفته و برای توصیف اندرکنش اتم های کربن و آلومینیوم به ترتیب از پتانسیل های AIREBO و MEAM و همچنین برای اندرکنش بین این اتم ها از پتانسیل لناردجونز استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهند که افزودن تک لایه گرافین به ساختار آلومینیوم خالص باعث بهبود مدول یانگ و استحکام کششی آلومینیوم خالص به ترتیب به میزان ۲۲۰ و ۳۲۰ درصد شده است. علاوه بر این مشاهده می شود که اثر نقص جای خالی و نقص حفره بر روی مدول یانگ و استحکام کششی به صورت غیرخطی بوده و روند کاهشی دارد.

کلیدواژه ها:

نانوکامپوزیت ، خواص مکانیکی ، دینامیک مولکولی ، گرافن ، نقص جای خالی