西安交大劉益?zhèn)惤淌谡n題組 AFM：石墨烯聚集體多尺度強韌化方法
2023-06-30 來源：高分子科技
石墨烯聚集體制備過程中容易形成復雜多級結構，跨越7個尺度，其力學性能衰減2個量級。然而，其多尺度力學性能衰減機理不清，缺乏多層級微結構調(diào)控方法，制約聚集體性能進一步提升。基于此，西安交通大學航天航空學院劉益?zhèn)惤淌谡n題組基于石墨烯聚集體多尺度微結構，提取了不同層級影響力學性能衰減的關鍵特征結構，即缺陷單層、堆垛多層、聚集體網(wǎng)絡結構，構建了石墨烯聚集體多層級力學模型。揭示了石墨烯聚集體多尺度力學性能衰減機理，包括單層缺陷敏感、多層面內(nèi)-層間載荷傳遞、聚集體微結構非均勻。
進一步跟浙江大學高超團隊合作，提出了塑化拉伸消除褶皺，提高晶區(qū)取向度等多尺度優(yōu)化設計方法，實現(xiàn)石墨烯聚集體強度大幅提升。該多尺度分析方法可以為石墨烯聚集體從原子到宏觀的多尺度強韌化設計提供指導。
圖2 石墨烯聚集體的強度衰減及優(yōu)化改進策略
圖3 高性能石墨烯聚集體的優(yōu)化設計
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202300210
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