活性元素Ti和SiO2界面结合机制的第一性原理计算

• 作者: 张小明 薛海涛 郭卫兵 魏鑫
• 来源期刊: 焊接学报
• 学科: 工学
• 关键词: 钛/二氧化硅 第一性原理 界面结合机制 分离功 电子行为
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 页码范围: 67-71
• 页数: 5页
• 分类号: TG454
• 字数: 3697字
• 语种: 中文
• DOI: 10.12073/j.hjxb.20190712001

摘要

Ti元素是钎焊SiO2f/SiO2复合材料重要的活性元素,因此,使用第一性原理计算研究了Ti和SiO2的界面结合机制.分别建立了两种不同的终止面和化学计量比的界面,使用界面分离功、电子行为和界面能研究了界面原子间的结合.结果表明,在O终止界面中,界面处Ti和O形成很强的离子-共价键,界面分离功最大可达到8.99 J/m2.在Si终止面界面中,Ti和Si形成共价-离子键,界面分离功为2.65 J/m2.在温度为1173 K时,当Si的活度大于e-35时,富Si界面的界面能更低,界面倾向于形成Ti-Si化合物.当Si的活度小于e-35时,富O界面在热力学上更加稳定,界面倾向于形成Ti-O化合物.SiO2中的Si被Ti置换出后,Si扩散进入钎料,活度升高,与钎料中的Ti反应生成Ti-Si化合物,所以界面结构为SiO2/Ti-O化合物/Ti-Si化合物/钎料.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	薛海涛		23	165	7.0	12.0
2	魏鑫		2	0	0.0	0.0
3	郭卫兵		2	0	0.0	0.0
4	张小明		1	0	0.0	0.0