N体系MAX相的稳定性及物理性质的第一性原理研究

发布时间：2020-12-07 13:24

　　本论文采用了第一性原理,对18种N体系的MAX相(M_n+1SiN_n和M_n+1AlN_n,其中M=Ti,Zr,Hf)进行了结构预测。同时对这些结构的稳定性方面进行了研究,通过平衡方程给出了部分N体系MAX相的可能合成途径。对于判断为稳定的结构,本文进一步分析了它的电子结构、弹性性能以及光学性能。在本文所考虑的N体系MAX相中,Ti₂AlN、Ti₃AlN₂、Ti₄AlN₃、Zr₂AlN、Zr₃AlN₂、Zr₄AlN₃、Hf₂AlN、Hf₃AlN₂、Hf₄AlN₃、Hf₂SiN、Hf₃SiN₂以及Hf₄

【文章来源】：西南科技大学四川省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

假设的N体系MAX相的晶体结构

图 3-2 N 体系 MAX 相材料相对于其对应的非 MAX 相的竞争相的形成能e formation energy of nitride MAX phases with respect to non-MAX compe进一步分析氮体系 MAX 相的随原子 M 原子半径的关系，我们将形成能进行了对比，如图 3-3 和图 3-4 所示。同 M 原子的 Al-N 体系的 MAX 相而言，211 相、312 相以及 413 为 Zr 的时候，该体系的 MAX 相的形成能更高。由于所有的 A成能均为负，所以 Zr-Al-N 体系的 MAX 相仍然处于其竞争相中-Al-N 体系的 MAX 可能更难合成。

3-2 N 体系 MAX 相材料相对于其对应的非 MAX 相的竞争相的形成ormation energy of nitride MAX phases with respect to non-MAX com步分析氮体系 MAX 相的随原子 M 原子半径的关系，我们成能进行了对比，如图 3-3 和图 3-4 所示。M 原子的 Al-N 体系的 MAX 相而言，211 相、312 相以及 4 Zr 的时候，该体系的 MAX 相的形成能更高。由于所有的能均为负，所以 Zr-Al-N 体系的 MAX 相仍然处于其竞争相l-N 体系的 MAX 可能更难合成。

【参考文献】：
期刊论文
[1]MAX相陶瓷的制备、结构、性能及发展趋势[J]. 郑丽雅,周延春,冯志海.  宇航材料工艺. 2013(06)
[2]三元层状陶瓷Ti3AlC2的研究进展[J]. 钱莹,朱佳,朱春城.  材料导报. 2012(23)
[3]三元层状化合物MAX相的研究进展[J]. 战再吉,吕云巧,王文魁.  燕山大学学报. 2012(03)
[4]Ti3SnC2电子结构的第一性原理研究[J]. 刘强,程新路,李德华,王锋.  材料导报. 2010(12)
[5]热压烧结Ti3AlC2材料的制备、结构与性能研究[J]. 梅炳初,徐学文,朱教群,刘俊.  稀有金属材料与工程. 2005(05)
[6]放电等离子（SPS）快速烧结可加工陶瓷Ti3AlC2[J]. 郭俊明,陈克新,刘光华,周和平,宁晓山.  稀有金属材料与工程. 2005(01)
[7]Ti3AlC2的合成及热性能研究[J]. 陈艳林,严海标,应继儒.  湖北工学院学报. 2004(01)



本文编号：2903333