مطالعه ی تاثیر پوشش نیکل بر روی رسانایی حرارتی گرافن با شبیه سازی دینامیک مولکولی

امروزه، به دلیل مضرات کار با فلزات سنگین مانند سرب، یک نوع لحیم بدون سرب متشکل از فلزات قلع و نقره و مس به نام لحیم SAC305 ساخته شده است. طی یک فعالیت پژوهشی که اخیرا انجام شده، با هدف بهبود خواص مکانیکی اتصال، این نوع لحیم با نانوصفحات گرافنی پوشیده شده با نیکل تقویت شده است. دغدغه ی اصلی این است که افزودن یک لایه نیکل بر روی گرافن، خواص حرارتی گرافن و در نتیجه خواص لحیم را تا چه حد و در چه جهتی تحت تاثیر قرار میدهد. بر این اساس، در پژوهش حاضر، جهت بررسی خواص حرارتی گرافن پوشیده شده با نیکل، از شبیه سازی دینامیک مولکولی استفاده شده است. نخست یک صفحه ی گرافنی، تحت شار حرارتی قرار گرفته و مقدار هدایت حرارتی آن توسط قانون فوریه محاسبه شده است. در ادامه، پوششی از اتم های نیکل به صورت تصادفی بر روی آن اعمال شده و به همان ترتیب، هدایت حرارتی مورد اندازه گیری قرار گرفته و علل تغییرات هدایت حرارتی به کمک پیوندهای حاکم در هر ساختار و نوع حرکت فونون ها توضیح داده شده است. نتایج حاکی از آن است که با افزایش درصد نیکل بر روی تک لایه ی گرافن، هدایت حرارتی کاهش می یابد

Keywords:

گرافن , پوشش نیکل , هدایت حرارتی , شبیه سازی دینامیک مولکولی