Al/Fe2O3纳米铝热剂界面结构和稳定性的周期性密度泛函理论研究

• 作者: 薛闯 高贫 王桂香 贡雪东
• 来源期刊: 含能材料
• 学科: 工学
• 关键词: 周期性密度泛函理论 纳米铝热剂 Al/Fe2O3 界面结构 界面稳定性
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 计算与模拟|Calculation and Simulation
• 页码范围: 197-203
• 页数: 7页
• 分类号: TJ55
• 语种: 中文
• DOI: 10.11943/CJEM2021224

摘要

纳米铝热剂是一类应用广泛的含能复合材料,系统研究其界面结构与性能的关系,对制备性能更优的新型铝热剂有重要指导意义.采用周期性密度泛函理论方法研究了Fe2O3(104)和Fe2O3(110)表面的结构、表面能以及由它们与Al(111)表面构成的Al/Fe2O3界面(AFS1、AFS2、AFS3、AFS4和AFS5)的结构、黏附功和键合特征.结果表明,Fe2O3(104)和Fe2O3(110)的O原子暴露表面更稳定,它们与Al(111)构成的界面AFS1和AFS5在所研究的5种界面中也最稳定,分别具有最大的黏附功(3.92 J·m-2和3.02 J·m-2),且AFS1比AFS5更稳定.在这两种最稳定的界面中,Al原子都是堆积在Fe2O3表面O原子的顶位,界面键合主要是通过Al?O离子键作用.