六方氮化硼韧脆转变性能的理论研究

• 作者: 纪加超 苏文涛 赵军华
• 来源期刊: 固体力学学报
• 关键词: 六方氮化硼 韧性断裂 键长键角 手性
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 研究简报|Research Notes
• 页码范围: 725-735
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.19636/j.cnki.cjsm42-1250/o3.2021.038

摘要

基于六方氮化硼原子间Tersoff势函数,论文建立了手性依赖的六方氮化硼"杆-簧"模型,得到了其在大变形下的非线性力学行为.结果 表明六方氮化硼断裂模式从扶手椅型(Armchair,手性角为0°)到锯齿型(Zig-zag,手性角为30°)由韧性断裂转变为脆性断裂.通过分析拉伸过程中键长键角变化情况,键角变化所起作用超过键长变化导致韧性断裂,而键长起主导作用时则为脆性断裂.探讨不同手性氮化硼非线性力学行为,获得两种断裂模式的分界点大约为手性角15°.相同条件下,石墨烯在拉伸过程中键长变化起支配作用,而氮化硼除了键长变化的影响之外,键角的变化对整个过程也有着至关重要的作用.最后,与分子动力学模拟结果对比显示论文的理论结果是可靠的.该研究对理解六方氮化硼优异的力学性能及其在微纳器件领域的应用提供了理论支撑.