不连续界面相Al4C3对SiC/Al复合材料界面结合影响的第一性原理及实验

• 作者: 邹爱华 周贤良 康志兵 吴开阳 苏玉琴
• 来源期刊: 复合材料学报
• 关键词: SiC/Al界面 不连续界面相Al4C3 界面结合 第一性原理 黏着功
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 金属和陶瓷基复合材料|Metal and Ceramic Matrix Composite
• 页码范围: 824-831
• 页数: 8页
• 分类号: TB331
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20200713.002

摘要

采用密度泛函理论的第一性原理及实验相结合的方法,探讨了不连续界面相Al4C3对SiC/Al复合材料界面结合的影响,并与无界面新相生成时进行对比.研究表明,当Al(111)表面吸附C原子时,在Bridge位置上吸附C原子最为稳定;随着C覆盖率的增加,C原子吸附能逐渐减小;当界面相呈不连续分布时,界面由原来的SiC/Al转变为(SiC+Al4C3)/Al,界面黏着功由原来的0.851 J/m2增加至1.231 J/m2,这主要由于当C原子在Al表面吸附时,C原子和Al原子间形成共价键和离子键,且与界面处的Si原子也形成共价键,从而促进界面结合.利用第一性原理计算的SiC/Al和(SiC+Al4C3)/Al体系黏着功与实验值较为接近,且变化规律相同,具有较高的参考价值.