在过去的十年中,石墨烯及其衍生物结构由于其特殊的性质引起了各科学领域研究人员的关注。由于成本相对较低和可大批量生产,多层石墨烯被认为比单层石墨烯片更适合于实际应用。但石墨烯层间作用弱,当多层石墨烯带作为动态纳米器件的组成部分时,层间超润滑导致相邻层间容易发生相对滑动,石墨烯带具有非常低的弯曲刚度。针对这一问题,利用分子动力学方法,系统地研究了高速富勒烯C60冲击少层石墨烯片使层间产生交联形成碳网络结构。然后进行单轴拉伸试验,研究所得到的焊接少层石墨烯片的力学性能。本文主要得到如下成果:（1）为了在层数较少的石墨烯带内形成层间相互交联的碳网结构,采用高速富勒烯C60与石墨烯带在室温下双向碰撞方法。实验和分子动力学模拟都验证了该方法的可行性。采用分子动力学模拟方法研究了碰撞对带结构的影响,并考虑了石墨烯片层数（1-4层）和富勒烯注入速度的影响,发现:采用线性搜索方法,得到了一到四层石墨烯带的C60注入速度区间,分别为[115,135]?/ps、[130,165]?/ps、[140,200]?/ps和[160,260]?/ps。在碰撞过程中,由于相邻层的支持,区间的上限和下限都随着带内相同面内尺寸的层数的增加而增加;富勒烯以相同速度与石墨烯表面同步碰撞时,由于石墨烯上原子的热振动导致非对称碰撞效应,两个碰撞区域新形成的碳网络不同。因此,在实际实验中,用喷丸法很难生成对称的碳网络;在碰撞区域,相邻的石墨烯层将通过新形成的碳网络连接起来,且不会相对滑动。（2）利用高速富勒烯冲击少层石墨烯片形成碳网络,其机理是石墨烯片在与富勒烯碰撞时,撞击区域的部分共价键被打破,石墨烯和富勒烯的不饱和碳原子之间产生新的键,相邻的石墨烯层由部分新化学键连接。采用单轴拉伸试验对比研究完整无缺陷的少层石墨烯带与冲击形成的碳网络缺陷带的力学性能,并考虑温度、应变速率以及拉伸方向等因素的影响。结果表明,碳网络的最大工程应变（MES）与加载速度和温度关系不大,比理想烯片低约53%;其杨氏模量降低约13%,但弹性应变范围比理想带宽;碳网络缺陷带的切线模量随温度的升高而降低。这项研究结果提出一种新型石墨烯结构。这种结构没有层间相对滑动。这对由该结构制作的动力学纳米器件非常重要。