مطالعه ی تاثیر اندرکنش ناحیه ی مرزی بر انتقال بار نانوکامپوزیت مس-گرافن

انوکامپوزیت های فلزی تقویت شده با نانوساختارهای کربنی به دلیل داشتن مقاومت بالا و وزن کم در مقایسه با فلزات و آلیاژهای مرسوم، اخیرا مورد توجه محققان قرار گرفته اند. مطالعات تجربی و شبیه سازی های قبلی در مورد رفتار مکانیکی کامپوزیت های پلیمری و فلزی تقویت شده با نانوساختارهای کربنی نشان می دهند که ویژگی های مکانیکی برجسته گرافن و دیگر تقویت کننده های نانومتری، تنها هنگامی مورد استفاده قرار می گیرند که انتقال بار موثری بین آنها و ماده زمینه وجود داشته باشد. یکی از آزمون های مرسوم در تعیین بازدهی انتقال بار در نانوکامپوزیت ها، آزمون بیرون کشیدن نانوساختار از ماده ی زمینه ((Pull-out است که در پژوهش حاضر هم مورد استفاده قرار گرفته و توسط آن، به بررسی تاثیر استحکام پیوند روی بازدهی انتقال بار در ناحیه ی مرزی نانوکامپوزیت زمینه مسی تقویت شده با گرافن پرداخته می شود. بدین منظور، پتانسیل مورد استفاده برای نیرو های اندرکنش بین اتمی مس و کربن به صورت ضرایبی از پتانسیل اصلی در نظر گرفته می شود. سپس، با استفاده از نمودار نیرو- جابه جایی استخراج شده از شبیه سازی دینامیک مولکولی در دماها و سرعت های کشش مختلف، تاثیر افزایش قدرت استحکام ناحیه مرزی روی تنش برشی ایجاد شده در این ناحیه و نیز بازدهی انتقال بار مورد بررسی قرار می گیرد.

Keywords:

دینامیک مولکولی , نانوکامپوزیت , گرافن , ناحیه ی مرزی , آزمون کشش