【摘 要】
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二维材料的力学性能通常通过悬空压痕测试获得。在悬空压痕实验中，需要把二维材料转移到带有柱形孔基底的表面，然后通过原子力纤维镜下压悬空的材料中心部分，记录针尖的压入载荷和压入位移关系，再利用传统悬空压痕模型拟合实验结果获得材料的力学性能。由于二维材料只有纳米级厚度，通常都有小部分二维材料粘贴在基底孔的侧壁上，从而形成一种较为复杂的粘附边界条件，而非理想的固支边界条件；另外，压针和二维材料之间的范德华
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二维材料的力学性能通常通过悬空压痕测试获得。在悬空压痕实验中，需要把二维材料转移到带有柱形孔基底的表面，然后通过原子力纤维镜下压悬空的材料中心部分，记录针尖的压入载荷和压入位移关系，再利用传统悬空压痕模型拟合实验结果获得材料的力学性能。由于二维材料只有纳米级厚度，通常都有小部分二维材料粘贴在基底孔的侧壁上，从而形成一种较为复杂的粘附边界条件，而非理想的固支边界条件；另外，压针和二维材料之间的范德华吸引也会影响压痕测试的初始接触点。通过研究发现，上述影响因素可以通过在二维材料下面引入软材料基底有效克服。更为重要的是，在工程应用中，二维材料都是覆盖在基底上实施其功能，而基底和二维材料之间的相互作用可能会影响其力学行为，所以，在带有基底条件下，测量二维材料的力学性能对其工程应用将具有更有效的指导作用。本研究，通过有限元计算研究了覆盖在不同基底上二维材料的压痕响应，发现当二维材料与基底的模量比显著影响其压痕响应，只有在模量比较小时符合传统压痕模型；当模量比较大时，传统压痕模型失效。但是，在模量比较小时，由于二维材料对总体压痕响应的贡献较小，无法从总体压痕响应中有效分离出二维材料的力学性能；而在模量比非常大时，可以通过新建的压痕模型有效分离出二维材料的力学性能。
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