三维石墨烯网络在高熵合金基纳米复合材料中的纳米力学强化机制

（编辑推荐）本研究通过分子动力学(MD)模拟揭示了三维石墨烯网络(3D GN)对CoCrFeMnNi高熵合金(HEA)的协同强化机制：3D GN通过机械互锁抑制位错运动，裂纹桥接降低应力集中，而Cr原子形成的强化学键优化了界面载荷传递效率，为开发高性能金属基复合材料提供了原子尺度见解。

　　

Highlight

本研究采用分子动力学(MD)模拟技术，首次在原子尺度揭示了三维石墨烯网络(3D GN)对CoCrFeMnNi高熵合金(HEA)纳米复合材料的协同强化与增韧机制。

Tensile behaviors of pure GN

通过单轴拉伸模拟发现，原始GN的应力-应变曲线（图2a）呈现典型脆性材料特征，其径向分布函数(RDF)分析（图2b）显示碳键断裂是主要失效模式。

Conclusion

3D GN通过两阶段机制实现强化：界面分离前与HEA基体协同变形实现载荷分布；分离后通过连续网络结构全局变形缓解应力集中。特别值得注意的是，Cr原子在界面处形成的强化学键（键能达4.5 eV）显著提升了载荷传递效率，使复合材料断裂模式从基体断裂转变为GN网络断裂主导。

CRediT authorship contribution statement

第一作者彭飞（Pengfei Wu）负责模拟实验与初稿撰写，通讯作者刘马宝（Mabao Liu）完成理论框架设计与论文修订，团队通过多尺度表征验证了MD模拟结果。

（注：翻译采用"裂纹桥接"等形象化表述，保留^-1等专业符号格式，省略文献标注符[1]等非核心内容）