加急见刊

Si在熔渗制备B4C-Si复合材料界面作用机制的第一性原理研究

刘飞; 文志鹏 天津理工大学中环信息学院机械工程系; 天津300380; 普什智能科技有限公司; 四川宜宾644000

摘要:采用第一性原理的方法对熔渗制备B4C-Si复合材料的界面进行了研究,通过建立Si原子在B4C晶体(0001)表面的不同占位情况,获得了Si在熔渗制备B4C-Si复合材料界面的作用机制。结果表明,在熔渗温度下,孤立的Si原子更容易落在B4C晶体中二十面体形成的正六边形中心的上方,而不容易置换“C-B-C”三原子链里的C原子以形成Si C。Si原子在B4C晶体(0001)表面所处的位置是Si原子与表面C原子和周围B原子的综合作用,Si原子与C原子形成了离子键。上述结果为随后降温过程中Si原子集团与B4C晶体的结合提供了更好的晶格匹配,使得Si更容易在界面处结合。

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