فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

نانو ساختارهای چندلایه آلومینیوم/گرافن دارای اثر تقویتی و سفت کننده بسیار خوبی در کامپوزیت‌های آلومینیوم می‌باشند. لایه‌های گرافن به‌طور مؤثر مانع از رشد و حرکت نابجایی‌ها در زمینه آلومینیوم می‌شوند؛ بنابراین، خطوط نابجایی بیشتر و کوتاه‌تر در زمینه آلومینیوم بین لایه‌های گرافن رخ می‌دهد. در این مقاله، بارگذاری کششی بر روی نانو کامپوزیت‌های چندلایه آلومینیوم/گرافن با استفاده از شبیه‌سازی دینامیک مولکولی برای مطالعه مکانیزم قفل‌شدگی نابجایی‌ها و اثر تقویتی و سفت کنندگی آن انجام ‌شده است. هسته‌زایی، گسترش و حرکت نابجایی‌ها در زمینه آلومینیوم تحت کشش مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج نشان داد که مکانیزم تقویت زمینه آلومینیوم شامل افزایش تراکم نابجایی‌ها و انتقال تنش برشی است. علاوه بر این، اثرات تقویتی و سفت کنندگی به‌عنوان تابعی از فاصله بین صفحات گرافن (فاصله صفحات 14-4 آنگستروم) نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که فاصله صفحات گرافن نقش مؤثری در ایجاد مکانیزم قفل‌شدگی نابجایی‌ها در زمینه آلومینیوم دارند. کاهش صفحات گرافن سبب افزاش خواص مکانیکی زمینه آلومینیوم به سبب ایجاد مکانیزم قفل‌شدگی نابجایی می‌شود که این امر می‌تواند با شروع تجمع صفحات گرافن محدود شود. درنتیجه پله‌های سطحی پایدار در فاصله 12-10 آنگستروم بین صفحات گرافن توسط نابجایی‌ها با استحکام تسلیم حدودی GPa 14 و کرنش تسلیم 0/065 به دست آمد.