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Molecular Dynamics Simulation and Experimental Study of Mechanical Properties of Graphene–Cement Composites

石墨烯 材料科学 分子动力学 极限抗拉强度 复合材料 抗弯强度 空位缺陷 复合数 水泥 抗压强度 铝酸盐 计算化学 纳米技术 结晶学 化学
作者
H.B. Li,Fengchong Lan,Yulin Wang,Xiaotian Lin,Yixi Zhao,Qi Zhang,Dehong Chen
出处
期刊:Materials [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:17 (2): 410-410
标识
DOI:10.3390/ma17020410
摘要

To investigate the mechanical properties of graphene (G) and calcium silicate hydrate (C-S-H) composites in different directions, molecular dynamics (MD) simulations and experiments were used, and the effects of temperature, loading rate, and graphene defects were also investigated. The experimental results show that the addition of graphene can improve the flexural, compressive, and tensile strength of the composite. The results of molecular dynamics simulation show that the addition of graphene in x and z directions can enhance the tensile strength of G/C-S-H in three directions, while the addition of graphene in y direction can reduce the tensile strength of G/C-S-H. At the same time, the tensile strength of G/C-S-H decreases with the increase in temperature and increases with the increase in loading rate. Meanwhile, the mechanical properties of G/C-S-H can be improved using a certain concentration of monatomic vacancy defects, diatomic vacancy defects, and S-W defects.
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