Cu 기반 그래핀 나노복합재료에서 균열이 기계적 성능 및 파괴거동에 미치는 영향

• Published in: 동력시스템공학회지 Vol. 25; no. 4; pp. 41 - 51
• Main Authors: 김송미(Song-Mi Kim), 박우림(Woo-Rim Park), 권오헌(Oh-Heon Kwon)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국동력기계공학회 01.08.2021
• Subjects: 기타공학; Molecular dynamics; Fracture; Cu-based graphene nanocomposites; Mechanical performance
• ISSN: 2713-8429; 2713-8437
• DOI: 10.9726/kspse.2021.25.4.041

본 연구는 그래핀을 전자소자로 활용하는 Cu기반 그래핀 나노복합체에 대하여 필연적으로 발생하는 결함으로 인한 기계적 성능변화 및 파괴 거동에 대한 균열의 영향을 평가하였다. 분자 역학 평가 방법을 이용하여 미시적 물리적 현상을 분석하였으며, 결함이 발생한 위치에 따른 응력분포를 평가하였다. Cu 층에서 1차 박리 균열이 발생했음에도 불구하고 그래핀 층에서 더 높은 응력이 발생하였다. 결함이 Cu 층에서 발생하는 경우 결함의 형태가 강도에 미치는 영향은 없었으며, 파괴가 발생하는 변형률에 영향을 미쳤다. Cu 기반 그래핀 나노복합재에서 그래핀의 균열은 전체 나노 복합재의 강도적인 성능향상에 영향을 미치고, Cu 층의 균열은 전체 나노 복합재의 변형 정도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. The research has conducted about Cu-based graphene nanocomposites which utilize the graphene as an electronic device. It is important to evaluate the effect of cracks on mechanical performance and fracture behaviors in Cu-based graphene nanocomposites because of the possibility of performance degradation from the defects inevitably occurring interface. In this study, the mechanical properties and fracture behaviors of the multilayer Cu/graphene nanocomposite materials were evaluated about the effect of defects. The molecular dynamics evaluation method (Molecular Dynamics Simulation: MDS) was used to analyze microscopic physical phenomena. From the results, stress distributions were found depending on the position that the defect occurs. Higher stress was generated in the graphene layer even though the first delamination crack occurred in the Cu layer. KCI Citation Count: 0