Einfluss von Deformationsgeschwindigkeit, Temperatur, Vakanzen und Mikrorissen auf die mechanischen Eigenschaften von 8-16-4 Graphyn

Das 8-16-4 Graphyn, eine kürzlich identifizierte zweidimensionale Kohlenstoffallotrop, weist ausgeprägte mechanische und elektrische Eigenschaften auf, die es zu einem Kandidatenmaterial für flexible elektronische Anwendungen machen. Diese Studie zielt darauf ab, unser Verständnis des Bruchverhaltens und der mechanischen Eigenschaften von 8-16-4 Graphyn zu vertiefen. Die mechanischen Eigenschaften von 8-16-4 Graphyn wurden durch molekulare Dynamik-Simulationen bewertet, wobei die Auswirkungen von Randbedingungen, Temperatur und Deformationsgeschwindigkeit sowie die gekoppelte Interaktion zwischen Temperatur, Vakanzdefekten und Mikrorissen untersucht wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass 8-16-4 Graphyn bei einem kritischen Deformationswert von etwa 0,29 durch das Spalten von Ethylenbindungen bricht. Variationen in den Randbedingungen und der Deformationsgeschwindigkeit beeinflussen die Genauigkeit der Ergebnisse der Zugsimulation. Temperatur, Vakanzkonzentration und die Anwesenheit von Mikrorissen beeinflussen die mechanischen Eigenschaften von 8-16-4 Graphyn erheblich. Im Gegensatz zu anderen Kohlenstoffallotrope zeigt 8-16-4 Graphyn eine verringerte Empfindlichkeit gegenüber Vakanzdefekten in seiner mechanischen Leistung. Allerdings sind Kohlenstoffvakanzen an bestimmten Stellen anfälliger für die Initiierung von Rissen. Darüber hinaus können bereits vorhandene Mikrorisse im Material den Brechmodus potenziell verändern.