بررسي تاثير عيوب هندسي و تغييرات دما بر رفتار شكست ساختار مونوكريستال كاربيد بور به روش ديناميك مولكولي

كاربيد بور (BC3) يكي از مواد دو بعدي نوظهور مي‌باشد كه خواص شيميايي، مكانيكي و حرارتي منحصر به فردي را به نمايش گذاشته است. در اين مقاله، خواص مكانيكي ساختار كاربيد بور با بهره‌گيري از شبيه‌سازي ديناميك مولكولي مورد بررسي قرار گرفت. با استفاده از پتانسيل ترسوف و شرايط مرزي دوره اي، دو المان جايگاه نقص دايروي و تغييرات دما بر ساختار كاربيد بور مورد تجزيه و تحليل قرار گرفتند. نتايج بدست آمده از شبيه سازي تست كشش بر ساختار كاربيد بور نشان داد، كمترين مقدار مدول يانگ و نيز تنش و كرنش در نقطه‌ي شكست در نمونه داراي نقص در مركز ساختار اتفاق افتاد. همچنين با تغييرجايگاه نقص به سمت لبه‌ها، خواص مكانيكي افزايش يافت. با تغيير جايگاه نقص از مركز ساختار به لبه‌ها، مقادير مدول يانگ، تنش و كرنش در نقطه‌ي شكست در راستاي زيگزاگ به ترتيب 1.29%، 15.1% و 20% افزايش يافت. بررسي تغييرات دما از 100 كلوين تا 1000 كلوين نشان داد كه افزايش دما باعث كاهش خواص مكانيكي شد، به طوري‌كه مقدار مدول يانگ از 781.21 گيگاپاسكال در دماي 100 كلوين به 616.19 گيگاپاسكال در دماي 1000 كلوين كاهش يافت. هم چنين، مقدار تنش و كرنش در نقطه‌ي شكست براي تغييرات دماي ذكر شده نسبت به دماي 100 كلوين ذكر شده به ترتيب 43.04% و 45.88% كاهش يافت.