不连续界面相Al_(4)C_(3)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 ZOU Aihua;ZHOU Xianliang;KANG Zhibing;WU Kaiyang;SU Yuqin

作者机构：南昌航空大学材料科学与工程学院南昌330063 中船九江海洋装备集团有限公司九江332100 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2021年第38卷第3期

页      面：824-831页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：江西省重点研发计划项目(20192BBE50001) 江西省自然青年基金(20171BAB216003) 博士启动金(EA201801216) 

主　　题：SiC/Al界面 不连续界面相Al_(4)C_(3) 界面结合 第一性原理 黏着功 

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Al_(4)C_(3)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+Al_(4)C_(3))/Al,界面黏着功由原来的0.851 J/m^(2)增加至1.231 J/m^(2),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+Al_(4)C_(3))/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。