Al/Fe_(2)O_(3)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 XUE Chuang;GAO Pin;WANG Gui-xiang;GONG Xue-dong

作者机构：南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094 国家民用爆破器材质量监督检验中心江苏南京210094 

出 版 物：《含能材料》 (Chinese Journal of Energetic Materials)

年 卷 期：2022年第30卷第3期

页      面：197-203页

核心收录：

学科分类：082604[工学-军事化学与烟火技术] 08[工学] 0826[工学-兵器科学与技术] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51576101)。 

主　　题：周期性密度泛函理论 纳米铝热剂 Al/Fe_(2)O_(3) 界面结构 界面稳定性 

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Fe_(2)O_(3)(104)和Fe_(2)O_(3)(110)表面的结构、表面能以及由它们与Al(111)表面构成的Al/Fe_(2)O_(3)界面(AFS1、AFS2、AFS3、AFS4和AFS5)的结构、黏附功和键合特征。结果表明,Fe_(2)O_(3)(104)和Fe_(2)O_(3)(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Fe_(2)O_(3)表面O原子的顶位,界面键合主要是通过Al‑O离子键作用。