含有缺陷3C-SiC陶瓷拉伸性能的分子动力学模拟

作者：马小强; 徐喻琼^*; 苏华山; 杜晓超; 袁显宝; 周建军

来源：原子与分子物理学报, 2019, 36(04): 688-695.

• 3C-SiC
• 分子动力学
• 单轴拉伸
• 力学性能
• 断裂机理

SiC纤维增韧SiC基复合材料(SiCf/SiC)由于其优越的性能而成为新一代核能系统重要候选材料之一.材料中的缺陷会使材料的力学性能发生变化,本文运用分子动力学程序LAMMPS模拟计算了分别含有空位、微空洞和反位替代三种缺陷的3C-SiC结构体系沿[100]方向的拉伸变形过程,原子间相互作用采用Tersoff多体势描述.通过模拟得到不同缺陷体系的应力—应变曲线和拉伸过程中体系能量,通过分析应力-应变曲线,得到了不同缺陷体系的杨氏模量、断裂应变、拉伸强度随缺陷"浓度"的变化关系,最后分析了3C-SiC拉伸断裂机理.研究结果表明,空位和微空洞对杨氏模量、拉升强度的影响类似,都是随着缺陷"浓度"的增加而减小,反位替代缺陷使体系的杨氏模量随缺陷"浓度"的增加而增大.

• 单位
  三峡大学