钇硅酸盐材料力学性能的第一性原理研究
本文关键词: YSiO YSiO 第一性原理 力学性能 出处:《材料工程》2017年07期 论文类型:期刊论文
【摘要】:为深入研究C_f/SiC复合材料钇硅酸盐涂层材料Y_2SiO_5与Y_2Si_2O_7的力学性能,为钇硅酸盐涂层体系的设计提供理论依据,基于第一性原理广义梯度近似,研究钇硅酸盐理想晶体X1-Y_2SiO_5和γ-Y_2Si_2O_7的电子结构、力学性能。结果表明:X1-Y_2SiO_5和γ-Y_2Si_2O_7均为机械稳定结构,X1-Y_2SiO_5与γ-Y_2Si_2O_7的体模量、剪切模量、弹性模量、泊松比分别为112,49,128GPa,0.31和114,55,142GPa,0.29。可见X1-Y_2SiO_5的模量较γ-Y_2Si_2O_7低。同时研究二者理想晶体的韧性、热膨胀系数、残余应力。结果表明:X1-Y_2SiO_5韧性较γ-Y_2Si_2O_7好,热膨胀系数较γ-Y_2Si_2O_7高,残余应力较γ-Y_2Si_2O_7低。
[Abstract]:In order to study the mechanical properties of yttrium silicate coating material Ys _ 2SiO _ 5 and Ys _ 2Si _ 2O _ 7, the theoretical basis for the design of yttrium silicate coating system is provided. Based on the first-principle generalized gradient approximation, the electronic structures of yttrium silicate ideal crystals X _ 1-Ys _ 2SiO _ s _ 5 and 纬 -Y _ s _ 2Si _ 2O _ O _ 2O _ 7 are studied. Mechanical properties. The results show that the structure of 1: X _ 1-Y _ S _ 2SiO _ 5 and 纬 -Y _ Y _ 2Si _ 2O _ 7 are mechanically stable. The bulk modulus, shear modulus, elastic modulus and Poisson's ratio of X _ 1-Y _ 2SiO _ 5 and 纬 -Y _ 2SiO _ 2O _ 7 are 0.31 and 114 respectively. It can be seen that the modulus of X1-Y2SiO5 is lower than that of 纬 -Y2Si2O7. At the same time, the toughness and thermal expansion coefficient of the two ideal crystals are studied. Residual stress. The results show that the toughness of 1% X _ 1-Y _ S _ 2SiO _ 5 is better than that of 纬 -Y _ Y _ 2Si _ 2O _ 7, and the coefficient of thermal expansion is higher than that of 纬 -Y _ T _ 2Si _ 2O _ 7. The residual stress is lower than that of 纬 -Y2Si2SiS _ 2Si _ 2O _ 7.
【作者单位】: 北京航空制造工程研究所高能束流加工技术重点实验室;
【基金】:北京航空制造工程研究所基金(201510407)
【分类号】:TB306
【正文快照】: Cf/SiC复合材料已成功用于喷管、推力室等发动机高温部件。但Cf/SiC复合材料工程化应用主要瓶颈问题是其高温抗氧化性能差。表面涂层法是复合材料实现高温长时抗氧化的主要方法[1]。目前,表面涂层材料经历了莫来石、Si-W系[2]、Si-Mo系[3,4]等不同的发展历程。近年来,硅酸钇系
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 高巍;朱嘉琦;武洪臣;张华芳;崔向中;;四面体非晶碳结构建模的第一性原理模拟方法[J];功能材料;2010年S2期
2 陶辉锦;陈伟民;王赫男;;镍晶格稳定性的第一性原理研究[J];材料导报;2009年18期
3 梁景南;符春林;蔡苇;郭倩;张朝阳;;铟掺杂二氧化锡透明导电性的第一性原理研究[J];稀有金属材料与工程;2012年S2期
4 胡盟;程杰;何巨龙;;新型立方碳的第一性原理研究[J];燕山大学学报;2013年01期
5 苏昀;吴晓静;权俊杰;于亚鹏;;甲基苯丙胺在水溶液中第一性原理研究[J];化学工程师;2013年10期
6 李培芳;包刚;;金属元素镁高压属性的第一性原理研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2012年06期
7 江勇;许灿辉;蓝国强;;金属氧化物表面与界面的第一性原理热力学:一个研究实例(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2013年01期
8 黄元春;肖政兵;张欢欢;刘宇;;平衡相对Al-7.8Zn-1.6Mg-1.8Cu-0.12Zr铝合金性能影响:第一性原理研究[J];航空材料学报;2014年03期
9 李淼泉;姚晓燕;;应用第一性原理研究置氢α钛晶体的电子结构和性能[J];稀有金属材料与工程;2013年05期
10 魏娜然;温斌;宫长伟;马红军;李廷举;;新金刚石电子结构的第一性原理研究[J];高等学校化学学报;2006年02期
相关会议论文 前10条
1 姜晓庶;Walter R.L.Lambrecht;;半导体非线性光学材料的第一性原理研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(1)[C];2007年
2 郑晓;陈冠华;;开放电子体系的第一性原理方法[A];中国化学会第九届全国量子化学学术会议暨庆祝徐光宪教授从教六十年论文摘要集[C];2005年
3 宋庆功;褚勇;王艳波;耿德平;郭艳蕊;;有序α-(Al_(1/4)Cr_(3/4))_2O_3的结构及其稳定性研究[A];数学·力学·物理学·高新技术交叉研究进展——2010(13)卷[C];2010年
4 孙学勤;周树兰;林娜;李良;张玉芬;赵显;;关于金刚石的硬度的第一性原理研究[A];中国化学会第九届全国量子化学学术会议暨庆祝徐光宪教授从教六十年论文摘要集[C];2005年
5 周安;舒翠翠;刘立胜;翟鹏程;;双填充方钴矿电子结构和电传输性能的第一性原理研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
6 曾凡林;孙毅;;PVDF单链拉伸的第一性原理模拟[A];第七届海峡两岸工程力学研讨会论文摘要集[C];2011年
7 潘红亮;王月花;;铁酸铋光学特性的第一性原理研究[A];《硅酸盐学报》创刊50周年暨中国硅酸盐学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
8 宋庆功;王延峰;康建海;严慧羽;;第一性原理方法在插层化合物Li_xTiS_2结构与性能研究中的应用[A];中国数学力学物理学高新技术交叉研究学会第十二届学术年会论文集[C];2008年
9 刘红;邓莉;刘雷;杜建国;;MgSiO_3熔体高温高压状态方程的第一性原理分子动力学研究[A];中国矿物岩石地球化学学会第14届学术年会论文摘要专辑[C];2013年
10 平飞林;蒋刚;张林;朱正和;;~3He对LaNi_5储氚性能影响的第一性原理研究[A];第八届全国核靶技术学术交流会论文摘要集[C];2004年
相关博士学位论文 前10条
1 孙金平;水溶液环境羟基磷灰石/钛界面结构与性质第一性原理研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
2 龚奎;新型二维半导体材料及自旋相关器件量子输运的第一性原理研究[D];北京科技大学;2016年
3 孙瑜;若干半导体非晶化相变的结构及化学键演化规律的第一性原理研究[D];吉林大学;2016年
4 李晨辉;纳米线,,纳米岛和薄膜生长机理的第一性原理研究[D];郑州大学;2016年
5 李国豹;三种二次电池正极材料的第一性原理研究[D];大连理工大学;2016年
6 姚路驰;半导体纳米线成核生长机理的第一性原理研究[D];中国科学院研究生院(上海技术物理研究所);2016年
7 容青艳;掺杂改善BiFeO_3磁性的第一性原理研究[D];湖南大学;2016年
8 宁锋;基于InAs纳米体系的电子结构和输运特性第一性原理研究[D];湖南大学;2015年
9 张小乐;基于第一性原理的深紫外氟化物晶体及复杂氧化物的理论研究[D];上海交通大学;2015年
10 王思涵;高压下光伏及多铁储能材料的第一性原理研究[D];长春理工大学;2016年
相关硕士学位论文 前10条
1 李凤;正交系超硬材料bc-BC_xN的第一性原理研究[D];西南大学;2015年
2 乌日勒;三元混晶GaAs_(1-x)Sb_x电子结构和光学性质的第一性原理研究[D];内蒙古大学;2015年
3 尹梦园;掺杂CoO与铁磁体/MoS_2界面的电子结构和磁性的第一性原理研究[D];天津理工大学;2015年
4 牛之慧;单相多铁性体CaMn_7O_(12)的第一性原理研究[D];昆明理工大学;2015年
5 金元俊;压力下122系铁基超导体的第一性原理研究[D];华南理工大学;2015年
6 张蓉芳;采用第一性原理研究[D];福建师范大学;2015年
7 王永真;Ba_2Ti_2Fe_2As_4O和CaIr_2的电子结构及光学性质的第一性原理研究[D];浙江大学;2015年
8 马静;纳米拓扑绝缘体(01ī5)电子结构第一性原理研究[D];陕西师范大学;2015年
9 张元元;掺杂ZnO和In_2O_3的第一性原理研究[D];吉林大学;2015年
10 胡京;几种Ⅱ-Ⅳ-Ⅴ_2型黄铜矿半导体材料的第一性原理研究[D];中国矿业大学;2015年
本文编号:1486306
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/1486306.html