不连续界面相Al₄C₃对SiC/Al复合材料界面结合影响的第一性原理及实验

来源期刊：复合材料学报2021年第3期

论文作者：邹爱华 周贤良 康志兵 吴开阳 苏玉琴

文章页码：824 - 831

关键词：SiC/Al界面;不连续界面相Al₄C₃;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Al₄C₃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+Al₄C₃）/Al,界面黏着功由原来的0.851 J/m²增加至1.231 J/m²,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+Al₄C₃）/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。