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| 硫族MAX相硼化物的物相稳定性和性能预测 | |
| 作者姓名： | 张宇晨 陆知遥 赫晓东 宋广平 朱春城 郑永挺 柏跃磊 |
| 作者单位： | 1. 哈尔滨工业大学特种环境复合材料技术国家级重点实验室/复合材料与结构研究所;2. 哈尔滨师范大学化学与化工学院 |
| 基金项目： | 国家自然科学基金面上项目(51972080)；;特种环境复合材料技术国家级重点实验室基金(JCKYS2022603C028)~~； |
| 摘 要： | Zr2SB、Hf2SB、Zr2Se B、Hf2Se B、Hf2Te B都是近期发现的硫族MAX相硼化物,与典型MAX相相比，具有明显不同的性质,因此备受人们关注。本文采用第一性原理并结合“线性优化法”、键刚度模型和准简谐近似研究了MAX相硼化物(M=Zr,Hf;A=S,Se,Te)的物相稳定性、力学性能和热性能。理论分析结果与目前可用的实验结果一致。经热力学和本征稳定性分析后发现,只有M2AB可以稳定存在。较短的M-A键与M-B键长使Hf系化合物的键刚度高于Zr系化合物,这也同样导致Hf系化合物的硬度高于Zr系。随着A元素由S到Se再到Te,M-B与M-A键长逐渐增加,键刚度减小导致弹性模量降低。而且,这些化合物的体积模量取决于其平均化学键刚度。更加重要的是,最弱键和最强键的刚度比(kmin/kmax)较高，显示这些MAX相硼化物不同于传统MAX相,均呈本征脆性。考虑晶格振动(声子)和电子激发的贡献后计算得到M<... |
| 关 键 词： | 第一性原理 MAX相硼化物 物相稳定性 力学行为 热学性能 |