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Folded graphene reinforced nanocomposites with superior strength and toughness:A molecular dynamics study

Journal of Materials Science & Technology 2022年第25期120卷 196-204页

作者： Shaoyu Zhao Yingyan Zhang Jie Yang Sritawat Kitipornchai School of Civil Engineering The University of QueenslandSt.LuciaQLD 4072 Australia School of Engineering RMIT UniversityPO Box 71BundooraVIC 3083 Australia

Toughness and strength are important material parameters in practical structural ***,it remains a great challenge to achieve high toughness and high strength simultaneously for most ***,we report a folded graphene(FG)reinforced copper(cu)nanocomposite that overcomes the long-standing conflicts between toughness and *** molecular dynamics simulations show that the 10%pre-strain-induced four-wave-patterned FG(1.09 wt%)reinforced cu nanocomposite exhibits simultaneous enhancement in toughness(~13.59 J/m^(2)),ductility(~32.38%),and strength(~9.52 GPa),corresponding to 38.53%,58.88%,and 2.26%increase,respectively when compared with its counterpart reinforced by pristine graphene(PG).More importantly,the mechanical properties of FG/cu nanocomposites can be effectively tuned by changing the pre-compressive strain,wave number,and peak number of *** toughening and strengthening mechanisms are applicable to other metal materials reinforced by other 2 D nanomaterials,opening up a new avenue for developing tough and strong metal nanocomposites.

关键词： Toughness Tensile ductility Folded graphene cu nanocomposite Molecular dynamics simulation

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