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数量:16 (4)DOI: 10.37532/0974——7516.2022.16 (4) .1-3

价电子浓度可以调节在熵值增加可塑性耐火陶瓷。

*通信:
马丁斯洛文尼亚人印度日报》编辑部,有机化学:英国汉普郡电子邮件: (电子邮件保护)

收到:2022年4月- 06,手稿。定- 22 - 75641;编辑分配:2022年4月- 08 - PreQC定- 22 - 75641 (PQ);综述:April-09 - 2022,质量控制。定- 22 - 75641 (Q);修改后:4 - 16 - 2022,手稿没有定- 22 - 75641 (R);发表:2022年4月- 26,DOI: 10.37532/0974——7516.2022.16 (4) .1-3

引用:斯洛文尼亚人m .价电子浓度可以调节在熵值增加可塑性耐火材料陶瓷。Org。化学。:印度j . 2022;16 (4):1 - 3

文摘

一个可能的方法来创建材料与一种罕见的高硬度和高温抗断性能的组合是自下而上的熵值陶瓷的设计。这项工作提供了一个简单但基本设计标准选择元素成分,可能会导致rocksaltstructure (B1)熵值陶瓷与改进的可塑性:价电子浓度(VEC)“9.5 e - /公式单位在费米能级填充粘结金属状态(减少脆性)。在这里,单相B1 (HfTaTiWZr) C和C (MoNbTaVW)是合成和测试作为代表系统由于其独特的矢量值。根据文中对纳米压痕技术的测试统计分析阵列在不同负载和深度,(HfTaTiWZr) C (VEC = 8.6 e - / f.u。)是困难的但脆弱,而(MoNbTaVW) C (VEC = 9.4 e - / f.u。)是困难的和fracture-resistant明显多于(HfTaTiWZr) CThe改进抗断性能(MoNbTaVW) C变形可能导致从内在材料进行局部晶格的能力转换超过抗拉屈服点以及相对简单激活晶格滑移,根据从头开始分子动力学模拟和电子结构分析。额外的模拟,跟踪完成进化力学性能作为温度的函数,预测(HfTaTiWZr) C将保持脆性温度测试,尽管(MoNbTaVW) C可能保持良好的抵抗骨折900€“1200 K。

关键字

熵值陶瓷;从头开始分子动力学;应激转换;骨折toughnes; Nanoindentation;价电子浓度

介绍

熵值合金是一个快速发展的主题,因此,创新材料系统异常或小说最近开发的特性。构型熵的思想稳定和调查构图复杂的固体的解决方案已经应用于陶瓷、持续的高熵合金的趋势,使其可行来揭示现实的作品,曾被认为是不可能的。第一氧化entropy-stabilized岩盐(B1)结构化(MgCoNiCuZn),被罗斯特等人,表明一个阶段可以形成高于临界温度(1]。无数熵值报告陶瓷,如氧化物、硼化物、碳化物、氮化物、碳氮化物、硅化物,已经出版以来第一个工作。由于其众多的优良品种,如高熔化温度和高温机械稳定性,熵值碳化物(HEC)是可能的候选人对于超高温度应用程序,如超音速飞行前缘和高温反应器衬里(2]。除了更好的蠕变强度,良好的抗氧化性能,导热系数、抗辐射损伤,HEC显示更高的硬度比他们预期的混合物的值。高抗弯强度421 MPa已经观察到的熵值硬质合金(HfNbTaTiZr) C,这是持续到1800 C和下降到318 MPa在2000 C (3]。高度的随机性和晶格畸变的熵值材料被认为是高硬度的原因。潜在的使用陶瓷是事实,严重地制约了高硬度(连接到机械强度高固体)经常不足以防止脆性断裂(4]。事实上,单一的固体陶瓷阶段通常无法结合高强度和断裂阻力,这与优越的韧性(5]。

讨论

Nanoindentation显示(MoNbTaVW)抗骨折明显多于(HfTaTiWZr)。单轴拉伸变形模型通过AIMD原始晶体模型可以帮助解释观察到的变化的反应(HfTaTiWZr)和(MoNbTaVW)负载,因为缩进压力字段生成下一下硬度计压头包括拉伸应力硬度计压头的角落,在径向(Palmqvist)发生断裂6]。通过改变焊接网络在断裂前,所带来的改变拉伸(MoNbTaVW) C可能防止裂纹形成和/或传播。此外,AIMD证明晶格滑移的结果(MoNbTaVW) C活性较低剪切应力比(HfTaTiWZr)。理想(MoNbTaVW) C晶体的晶格耐滑性要低得多,更容易堆垛层错发展开辟新的渠道压力在裂纹尖端(即耗散。、增强可塑性)[7,9]。所需的二进制元素和合金的晶格结构熵值的电子浓度设计是至关重要的因素陶瓷与改进的硬度和韧性,下面将介绍。由于他们独特的矢量值,(HfTaTiWZr) C和C (MoNbTaVW)被选为模范熵碳化系统在这个workIt预计(HfTaTiWZr) C会有极高的硬度由于其电子浓度。的VEC (MoNbTaVW) C,相反,是理想的生产材料具有高硬度和增强可塑性通路,最终可能导致更高的韧性8,10]。

结论

肉苁蓉和AIMD模拟被用来研究熵碳化物的机械行为。两个成分,(HfNbTaTiZr)和(MoNbTaVW),选择显示不同的灵活性和断裂阻力的差异,价电子浓度为8.6 e - / f.u。和9.4 e - / f.u。,respectively. Experimental fracture frequency measurements in indentation arrays at various pressures and depths show that (MoNbTaVW), which is more electron-rich, has greater fracture resistance than (HfNbTiZr). While indents into the (MoNbTaVW)C sample consistently do not display fracture up to 500 mN force, all indentations into the (HfNbTaTiZr)C sample fracture with as little as 250 mN force (or 600 nm depth) (or 1,000 nm depth). To support the observed variations in ductility and fracture resistance, defect free supercell models' tensile deformation along the crystal axes was simulated using AIMD. These findings suggest that changes in the bonding network brought on by the material yield point may be the cause of the higher resistance to fracture in (MoNbTaVW) C. Depending on the loading direction, the transformation toughening mechanisms for pristine (MoNbTaVW) C that have undergone tensile strain involve a loss in atomic coordination. For instance, the sixfold-coordinated B1 lattice locally converts to a fivefold-coordinated graphite-like structure when subjected to elongation. Additionally, the AIMD simulations demonstrate that the energetic preference to form stacking faults is enabled by the d-d electron hybridization activated with shear deformation in carbide with VEC 9 e- /f.u. This energetic preference may enable additional压力耗散在裂纹技巧通过创建新的塑性路线,积极影响材料的抗断裂(10]。

引用

谷歌学者引用报告
引用次数:521

有机化学:521年印度杂志收到引用根据谷歌学者报告

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