HfC-SiC在高温下的氧化热力学研究

采用平衡热力学方法研究了复合材料HfC-SiC在高温下的氧化行为。结果表明,温度对HfC和SiC的氧化先后顺序及氧化产物中是否有固相碳残余具有重要影响。在低温区(T≤1526.7℃)HfC先氧化,在高温区(T≥1799.0℃)SiC先氧化,而在中间温区(1526.7℃T1799.0℃)HfC和SiC同时发生氧化。HfC中Hf和C分别氧化且C以石墨C(s1)残余的临界温度是T≤1526.7℃;SiC中C组分以石墨C(s1)残余的临界温度是T≤1381.4℃。由此提出了HfC-SiC高温氧化的机理模型。本文计算结果与相关实验报道和理论计算结果一致,可为HfC-SiC在高温下的实际应用提供理论指导。     

Ti3AC2(A=Si,Al)结构、弹性和电子性质的第一性原理研究

采用第一性原理方法,系统地研究了MAX相材料Ti3AC2(A=Si,Al)的结构、弹性和电子性质.对比LDA和GGA计算结果可知,采用GGA近似得到的结果更接近实验值.计算分析了Ti3AC2(A=Si,Al)的弹性性质,并根据弹性常数证明了其力学稳定性.此外,还从电子态密度和Mulliken布居分析的角度考察了Ti3AC2(A=Si,Al)的电子性质和价键特性,认为其具有共价键、离子键和金属键的综合性质.本文计算结果与文献报道吻合较好.     

Ti2SiC在高压下结构、弹性和电子性质的第一性原理研究

采用第一性原理方法,研究了Ti_2SiC在高压下的结构、弹性和电子性质。结果表明,随着外压的增大,Ti_2SiC的晶格常数a、c和体积V均减小,且a比c减小幅度更大,表明Ti_2SiC在a轴方向比c轴方向更容易被压缩,体现了该材料的各向异性。计算分析了Ti_2SiC的弹性常数、体模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比等弹性性质,这些弹性性质均随着外压的增加而增大,并根据弹性常数证明了Ti_2SiC在0~50GPa范围内均是力学稳定的。此外,还从电子态密度的角度考察了Ti_2SiC的电子性质,认为其具有共价键和金属键的双重性质,并发现在0~50GPa范围内压力对Ti_2SiC的态密度性质影响较小。     

高压下Ti2AlC结构、弹性和电子性质的第一性原理研究

采用第一性原理方法,研究了高压下Ti2AlC的结构、弹性和电子性质.结果表明,Ti2AlC的晶格常数a、c和体积V均随着外压的增大减小,且c比a减小幅度略大,表明Ti2AlC在c轴方向比a轴方向更容易被压缩,体现了该材料的各向异性.计算了Ti2AlC的弹性常数、体模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比等弹性性质,发现这些弹性性质均随着外压的增加而增大,并根据弹性常数证明了Ti2AlC在0～50 GPa范围内均是力学稳定的.此外,还从电子态密度的角度考察了Ti2AlC的电子性质,认为其具有共价键和金属键的双重性质,并发现在0～50 GPa范围内压力对Ti2AlC的态密度性质影响较小.