价值电子度作为控制耐火性高性碳化物断裂阻力的关键参数
Davide G Sangiovanni1, Kevin Kaufmann2, Kenneth Vecchio2
1Department of Physics, Chemistry, and Biology (IFM), Linköping University, SE-581 83 Linköping, Sweden.
Science advances
|September 13, 2023
概括
高碳化物 (HECs) 在它们的价值电子度 (VEC) 超过9.4.4时表现出更好的断裂抵抗. 这一发现使得更强,更可靠的先进陶的计算设计成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态物理 固态物理
- 计算材料科学科学 计算材料科学
背景情况:
- 高碳化物 (HECs) 具有优越的硬度,但遭受脆性,限制了它们的应用.
- 耐火HEC由于其可调节的特性而引起了极大的兴趣.
- 陶的脆性是可靠性的一个主要挑战.
研究的目的:
- 为了研究立方-B1 HECs的断裂阻力.
- 为了确定断裂阻力和电子结构之间的相关性.
- 开发一个用于工程HEC变形机制的计算策略.
主要方法:
- 在不同负载下对散装HEC标本进行纳米印花实验.
- 在拉伸应力下的HECs的初始分子动力学模拟.
- 电子结构分析侧重于价值电子度 (VEC).
主要成果:
- 立方-B1 HEC 的断裂阻力与 VEC 直接相关.
- 确定了大约9.4个电子/方程式单位的VEC值,以提高抗破裂性.
- 电子金属状态在VEC 9.4的简单重混合激活了转换可塑性.
结论:
- VEC是提高HEC的断裂阻力的一个关键参数.
- 基于VEC的计算指导可用于设计变形机制.
- 这种方法促进了可靠的高,固体溶液和化陶的开发.


