本项目以毫米波和微波频段的高温透波为应用背景,针对含有Si、B、O、N等化学元素的二元或多元氮化物陶瓷材料体系,以材料的微观结构与微观极化机制为切入点,首先利用第一性原理分子动力学模拟获得不同温度条件下的微观结构,然后通过量子化学和分子动力学计算出不同电场频率条件下的分子极化率,并利用分子极化率计算出材料的宏观介电性质;接着利用量子化学和计算热力学理论计算,优选出制备典型材料体系的化学气相沉积工艺
以毫米波和微波频段的高温透波为应用背景,通过第一性原理分子动力学计算获得了Si3N4 的高温分子结构,通过第一性原理计算获得了Si3N4的介电性质随温度与电场频率的变化规律,编制了相应的红外介电性质计算软件,通过热力学计算获得了制备Si3N4 陶瓷材料热力学相图。制备了Si3N4薄膜,红外光谱测试表明该材料具有良好的红外透过能力。本项目的研究成果已应用到氮化硼材料的介电性质计算,与文献报道的实验结果吻合。本研究项目发表学术论文3篇,在国外SCI收录期刊上发表2篇论文,国际会议1篇。1人获西北工业大学翱翔人才计划资助,培养博士研究生5名,硕士研究生1名,学士1名。