【摘 要】
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石墨烯层状材料如石墨烯纸、石墨烯纤维、石墨烯薄膜等具有优异的力学性质,在航天航空、汽车、军事、民用轻质高强度材料以及智能材料等领域都有非常大的潜在应用价值.但是石
【机 构】
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西安交通大学航天航空学院,710049
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石墨烯层状材料如石墨烯纸、石墨烯纤维、石墨烯薄膜等具有优异的力学性质,在航天航空、汽车、军事、民用轻质高强度材料以及智能材料等领域都有非常大的潜在应用价值.但是石墨烯层状复合材料具有多级结构,其宏观力学性质由不同层次微结构、力学性质决定.我们系统的研究了石墨烯层间不同类型交链(共价键、配位键等),石墨烯片层尺寸及排布对石墨烯层状复合材料宏观力学性能的影响.共价键交链强度高,但是共价键断裂后不能重新成键;配位键及氢键强度比较弱,但是断裂之后可以在新的平衡位置重新成键,有利于提高石墨烯层状材料的断裂韧性.我们建立一个等效的连续介质模型考虑不同类型交链、石墨烯片层尺寸、排列方式,预测石墨烯层状材料宏观力学性质.在此基础上,提出了石墨烯多峰交链模型,可以实现高刚度、强度、韧性石墨烯层状材料.
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