编号：CYYJ01781

篇名：石墨烯及其复合材料纳米力学研究进展

作者： 刘晓毅 王奉超 吴恒安

关键词： 石墨烯 石墨烯复合材料 面内力学特性 离面力学特性 强化效应

机构： 中国科学院材料力学行为与设计重点实验室

摘要： 石墨烯是一种由碳原子构成的二维晶体，是目前已知最薄但却有着极高强度的纳米材料．由于在强度、导热性、电子输运和光学上显示出不同寻常的特性，石墨烯迅速成为材料科学、物理、化学和力学等学科的研究热点．与此同时．石墨烯复合材料的研究也迅速兴起．论文综述了近年来石墨烯及其复合材料的力学特性的研究进展．根据力学行为的差异，我们主要阐述了石墨烯面内力学特性、离面力学特性、原子尺度修饰和石墨烯复合材料力学特性的研究进展：石墨烯的面内拉伸力学特性通过纳米压痕等技术得到了测量，其断裂行为在微纳尺度下不能完全使用连续介质力学模型进行解释，在多层石墨烯情况下会出现超润滑现象；石墨烯的可控离面位移对于改变其物理特性有重要的意义，石墨烯上的屈曲受到手性和尺度的影响，在高频器件中存在着非连续性的离面响应；适当的原子尺度修饰可以改善石墨烯的拉伸和扭转力学特性；石墨烯可以改善复合材料的力学特性，如提高强度、韧性等，其主要强化效应是通过与基体材料的离面、面内力学行为结合产生的．最后，论文对石墨烯及其复合材料的力学研究进行了总结和展望．