国内刊号：11-1801/TB
国际刊号：1000-3851
发布日期:
作者：郭文波, 胡启耀, 肖鹏,
关键词：B<sub>4</sub>C/Al复合材料, 第一性原理, 润湿性, 力学性能, 黏附功, 偏态密度(PDOS),
采用搅拌铸造法制备了B<sub>4</sub>C/Al复合材料，利用实验分析结合第一性原理计算的方法，探讨了界面反应产物Al<sub>3</sub>BC和TiB<sub>2</sub>对B<sub>4</sub>C/Al复合材料颗粒润湿性及界面结合强度的影响机制。结果表明，界面反应产物为Al<sub>3</sub>BC时，B<sub>4</sub>C颗粒润湿性没有得到实质性改善，存在明显的颗粒团聚现象，界面结合强度较低且过度的界面反应使B<sub>4</sub>C颗粒分解损耗严重，导致B<sub>4</sub>C颗粒增强效果不明显；而通过添加Ti元素使界面反应产物为TiB<sub>2</sub>时，颗粒润湿性明显改善，B<sub>4</sub>C颗粒团聚现象显著减少，界面结合强度较高，力学性能得到显著提高。这主要是由于不同终端的Al(111)/TiB<sub>2</sub>(0001)界面黏附功均大于Al(111)/B<sub>4</sub>C(0001)的界面黏附功，表明界面反应产物TiB<sub>2</sub>可以提高B<sub>4</sub>C颗粒的润湿性，而界面反应产物Al<sub>3</sub>BC对提高B<sub>4</sub>C颗粒的润湿性非常有限；Al(111)/Al<sub>3</sub>BC(0001)和Al(111)/TiB<sub>2</sub>(0001)的界面上均形成了混合的共价键/金属键；Al(111)/TiB<sub>2</sub>(0001)的界面上的化学键作用力更大，相应地界面结合强度也更大。
来源：2022年第6期
《复合材料学报》期刊编辑部