石墨烯、过渡金属硫族化合物和六方氮化硼等人们熟知的二维材料均拥有独特的晶体结构以及新奇的物理性质,渐渐成为了半导体、电子器件以及复合材料等领域中的新宠。其优异的光学、热学、电磁学性能和良好的柔韧性、透光性等功能性能备受关注,而其力学性能是保证材料和器件性能与服役寿命的关键性因素。然而,在以往的力学表征中,其层间耦合作用对于力学性能测量的影响往往被忽略,随着厚度增加而带来的弯曲刚度效应也缺乏相应关注。本文针对石墨烯及其他二维材料在变形过程中的弯曲刚度效应以及多层体系中不同层间耦合作用对力学性能测量的影响展开研究,具体研究内容如下:1、基于原子力显微镜纳米压痕技术研究多层二维材料的力学性能,分析纳米压痕实验中力-位移曲线从薄膜行为向板行为的转变,并采用“柔度法”以计算厚层二维材料的杨氏模量,通过比较不同二维材料力学性能的层数相关性,揭示不同层间耦合作用对杨氏模量测量的影响。2、基于微孔鼓泡法结合原子力显微镜技术研究多层二维材料的力学性能,通过调控初始加载气压以实现石墨烯等二维材料不同挠度的鼓起从而得到球帽形状和鼓包形状的鼓泡,分别采用薄膜理论和非线性板理论描述其微观力学行为,提取弯曲刚度等力学参数,获得不同二维材料力学性能与层数的关系,并由此揭示不同层间耦合作用对其力学性能测量的影响。