فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

ساختارهای دو بعدی بر پایه‌ی اتم کربن مانند گرافن، کربن نیترید (C3N) و کاربید بور (BC3)، دارای خصوصیات مکانیکی و حرارتی قابل توجهی هستند. در این مقاله، تأثیر ترک، متوقف کننده‌ی ترک و دما بر خواص مکانیکی ساختار پلی‌کریستال کاربید بور با استفاده از مدلسازی دینامیک مولکولی مورد بررسی قرار گرفت. درک عملکرد نانوصفحات کاربید بور در حضور ترک که از آن به عنوان منبع اصلی تمرکز تنش یاد می‌شود، به عنوان یک فرآیند مهم تعریف می‌شود. با این هدف و با استفاده از پتانسیل ترسوف و شرایط مرزی دوره‌ای، اثر وجود ترک با طول 5 آنگستروم، متوقف کننده‌ی ترک با فاصله‌های 2 و 4 آنگستروم از لبه‌ی ترک و دماهای مختلف مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش دما در حضور و عدم حضور ترک در ساختار کاربید بور، باعث کاهش مقدار خواص مکانیکی می‌شود. مدول یانگ ساختار بدون نقص (C0-D0) و ساختار با حضور متوقف کننده‌های ترک با دو فاصله‌ی 2 (C5-D2) و 4 (C5-D4) آنگستروم از ترک به ترتیب %21/17، %12/42 و %84/47 کاهش یافت. این روند نزولی برای خواص مکانیکی تنش و کرنش در نقطه‌ی شکست نیز مشاهده شد. علاوه بر این، خواص مکانیکی C5-D2 بالاتر از C5-D4 گزارش شد که بیانگر آن است ترک در این ساختار انرژی بیشتری را صرف شکست کرده است و باعث افزایش مقاومت ساختار مورد بررسی شده است.