بررسی خواص مکانیکی تکلایه بیفنیلن در دماهای مختلف
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک- طراحی کاربردی، دانشکده فنی، دانشگاه محقق اردبیلی، ایران
2 استادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی، دانشگاه محقق اردبیلی، ایران
3 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک- طراحی کاربردی، دانشکده فنی، دانشگاه محقق اردبیلی، ایران
doi
10.22075/jme.2023.31122.2485چکیده
در این مطالعه رفتار مکانیکی جدیدترین آلوتروپ کربن به نام شبکه بیفنیلن (BPN) با استفاده از شبیهسازیهای دینامیک مولکولی مورد بررسی قرار گرفته است. ساختار BPN از حلقههای چهار، شش و هشتضلعی از اتمهای کربن هیبریدشده با sp2 تشکیل شده است. پتانسیل بین اتمی در این مطالعه از نوع ایربو در نظرگرفته شده و رفتار کششی این ساختار در دماهای مختلف مدلسازی شده است. پس از شبیهسازی، مدول یانگ و تنش تسلیمبیفنیلن در دماهای مختلف در جهت آرمچِیر و در جهت زیگزاگ بدست آمده است. مدول یانگ در جهت زیگراگ در تمامی دماها حدود 14 تا 29 درصد بیشتر از جهت دیگر است که نشاندهنده رفتار ارتوتروپیک این ساختار میباشد. علاوه بر این با افزایش دما کرنش شکست و مدول یانگ به دلیل افزایش فاصله بین اتمها و کاهش انرژی کاهش پیدا کرده است. همچنین خواص مکانیکی رفتار شکست ترد تکلایه BPN را نشان میدهد. نتایج این مطالعه نشان میدهد که BPN برخی از ویژگیهای استثنایی گرافین را به اشتراک میگذارد.