بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت گرافن-tio2
چکیده
در این پایان نامه از شبیه سازی دینامیک مولکولی برای محاسبه خواص مکانیکی الاستیک شش مدل ساختاری گرافن (زیگزاگ)، گرافن (آرمچیر)، تیتانیا (روتایل)، تیتانیا (آناتاز)، نانوکامپوزیت گرافن- تیتانیا (روتایل) و نانوکامپوزیت گرافن- تیتانیا (آناتاز) استفاده شده است. مدول یانگ، مدول حجمی، مدول برشی، ضریب پواسن، ضرایب لامه و قابلیت تراکم پذیری برای هر شش ساختار با سه میدان نیروی کامپس، درایدینگ و یونیورسال در ماژول فورسایت نرم افزار متریالز استودیو7.0 محاسبه شده است. نتایج شبیه سازی با دو میدان نیروی یونیورسال و درایدینگ برای مدل های گرافن و تیتانیا با نتایج آزمایشگاهی و شبیه سازی های پیشین مطابقت خوبی دارد، در حالی که نتایج میدان نیروی کامپس با آن ها همخوانی ندارد و این نشان می دهد که میدان های نیروی درایدینگ و یونیورسال نسبت به کامپس برای محاسبه خواص مکانیکی الاستیک نانوکامپوزیت های گرافن- تیتانیا ارجحیت دارند. با انجام شبیه سازی مبتنی بر میدان نیروهای درایدینگ و یونیورسال مشخص شد که از ترکیب گرافن با تیتانیا، نانوکامپوزیت هایی ساخته می شوند که متوسط مدول یانگ و مدول برشی آن ها از تیتانیا بیشتر است و در مجموع خواص مکانیکی الاستیک بهتری دارند. از این نانوکامپوزیت ها در کاربردهای فوتوکاتالیستی و الکتریکی استفاده می شود.