石墨烯在增强聚合物材料刚度中的作用:一种分子建模方法

石墨烯在增强聚合物材料刚度中的作用:一种分子建模方法

r·拉赫曼

文摘:

非晶环氧树脂被认为是研究石墨烯的作用
提高聚合物的弹性刚度。石墨烯被掺入
无定形环氧以发展石墨烯-环氧体系。的
交联石墨烯环氧树脂(G-Ep)的力学性能
本文采用分子力学方法对纳米复合材料进行了研究
分子动力学模拟。石墨烯的影响
纳米血小板的重量浓度，纵横比和分散
研究了弹性常数。随机导向和堆叠
研究了石墨烯-环氧纳米复合材料。一种聚合物
采用力场(Force field, pcff)进行分析。G-Ep纳米复合材料
体系先经过MD平衡，然后均匀变形。的
评估应力应变响应，以确定杨氏
模量。采用MM模拟计算杨氏模量
和0 K时的剪切模量。MD和MM仿真结果表明
G-Ep的杨氏模量和剪切模量有了合理的提高
体系与纯环氧树脂相比。石墨烯浓度
在1%-3%的范围内，可以看到高纵横比的石墨烯
将杨氏模量提高约82%研究结果表明
仿真结果与细观力学结果进行了比较
分析和纳米压痕测试。从两个角度观察到
原子尺度模拟和纳米压痕试验
在低质量浓度的纯环氧树脂中加入石墨烯，提高了性能
弹性性质。使用类似的MD方案，也可以看到
分散石墨烯-环氧树脂体系具有较强的面内弹性
相对于石墨烯-环氧体系的模量。

http://dx.doi.org/10.1063/1.4812275