基体合金元素对SiC/Al界面结合影响的第一性原理及实验研究

基体合金元素对SiC/Al界面结合影响的第一性原理及实验研究

论文摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理及实验相结合的方法,探讨了Al基体中分别掺杂Mg、Si、Cu合金元素对SiC/Al界面结合的影响,重点考察了合金元素在界面偏聚时的电子结构和成键情况。研究表明:在未掺杂Al/SiC体系界面结构优化时,以Si原子为终止面的Brigde结构是最稳定的结合方式;当合金元素分别替换界面处的Al原子后,界面处原子的分波态密度、Muliken电荷及成键原子集居数等电子结构参数均有不同程度的变化,这不仅增加了界面处Si与Al原子结合,同时也增强了界面处和亚界面处的Al基体和SiC增强相原子之间的相互作用,使体系更加稳定,界面黏着功均有不同提升;其中掺Mg提升效果最明显,其次为掺Cu和掺Si;利用第一性原理计算的掺杂Al/SiC体系黏着功和实验值较为接近且变化规律相同。

论文目录

  • 1 材料与方法
  • 2 计算模型建立
  •   2.1 计算方法
  •   2.2 模型的建立
  •   2.3 SiC/Al界面结构优化
  • 3 计算结果及讨论
  •   3.1 Mg、Si、Cu原子掺杂对界面粘着功的影响
  •   3.2 Mg、Si、Cu原子掺杂对界面处原子的电子结构影响
  •   3.3 模拟值与实验值的比较
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 邹爱华,周贤良,康志兵,饶有海,吴开阳

    关键词: 合金元素,界面,界面结合,第一性原理

    来源: 无机材料学报 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 材料科学

    单位: 南昌航空大学材料科学与工程学院

    基金: 国家自然科学基金(51562027),江西省自然科学基金(20171BAB216003),江西省教育厅基金(GJJ160685)~~

    分类号: TB33

    页码: 1167-1174

    总页数: 8

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