第４１卷第５期原子与分子物理学报Ｖｏｌ.４１Ｎｏ.５２０２４年１０月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＡＴＯＭＩＣＡＮＤＭＯＬＥＣＵＬＡＲＰＨＹＳＩＣＳＯｃｔ.２０２４J.At.Mol.Phys.,2024,41:056006(10pp)056006￣基于第一性原理的Ｓｉ/ＳｉＣ、Ａｌ/ＳｉＣ界面成键特性和结合强度对比研究肖鹏ꎬ胡启耀ꎬ邓昀麒(南昌航空大学航空制造工程学院ꎬ南昌３３００６３)摘要:采用半固态搅拌铸造法制备ＡｌＳｉ７－ＳｉＣ复合材料ꎬ并利用真空压铸工艺实现了其近净成形ꎬ结合第一性原理计算方法研究了共晶Ｓｉ对ＳｉＣ颗粒和基体界面结合强度的影响结果显示ꎬ在ＡｌＳｉ７－ＳｉＣ复合材料中ꎬ发现较为严重的共晶Ｓｉ偏析现象ꎬ当ＳｉＣ颗粒同时处于共晶Ｓｉ和α－Ａｌ边界时ꎬ形成了少量的共晶Ｓｉ夹杂、被大量共晶Ｓｉ包裹、完全被共晶Ｓｉ包裹三种典型的界面第一性原理计算结果显示ꎬ在Ｃ端和Ｓｉ端的Ｓｉ/ＳｉＣ界面中ꎬ弛豫后ｔｏｐＳｉ１配位方式具有最大的粘附功ꎬ与Ａｌ/ＳｉＣ界面相比ꎬＳｉ/ＳｉＣ界面具有更高的结合强度Ｓｉ偏析相提高了界面处的电荷密度ꎬ因而具有更好的界面结构稳定性关键词:ＳｉＣ－Ａｌ基复合材料ꎻ元素偏析ꎻ第一性原理ꎻ界面性能中图分类号:ＴＭ２０１.３文献标识码:ＡＤＯＩ:10.19855/j.1000￣0364.2024.056006ＣｏｍｐａｒａｔｉｖｅｓｔｕｄｙｏｎｂｏｎｄｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｂｏｎｄｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈｓｏｆＳｉ/ＳｉＣａｎｄＡｌ/ＳｉＣｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｂａｓｅｄｏｎｆｉｒｓｔｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓＸＩＡＯＰｅｎｇ１ꎬＨＵＱｉ￣Ｙａｏ１ꎬＤＥＮＧＹｕｎ￣Ｑｉ１(１ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＮａｎｃｈａｎｇＨａｎｇｋｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＮａｎｃｈａｎｇ３３００６３ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＡｌＳｉ７－ＳｉＣｃｏｍｐｏｓｉｔｅｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｓｅｍｉ－ｓｏｌｉｄｓｔｉｒｒｉｎｇｃａｓｔｉｎｇꎬａｎｄｉｔｓｎｅａｒ－ｎｅｔｓｈａｐｅｆｏｒｍｉｎｇｗａｓａｃｈｉｅｖｅｄｂｙｖａｃｕｕｍｄｉｅｃａｓｔｉｎｇＴｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｅｕｔｅｃｔｉｃＳｉｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆＳｉＣ－Ａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｅｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｂｙｔｈｅｆｉｒｓｔｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｃａｌｃｕｌａｔｉｏ...
