。由于金属/Al2O3界面在决定很多材料性能中的重要作用,有关该界面的研究一直是物理,化学和材料科学领域里的重要课题,包括从基础到应用研究的各个方面。迄今为止,所有的原子分子层次的理论研究都只是对如(Ni,Cu)/Al2O3这样的单一金属/Al2O3界面系统,对实际应用中的如NiAl(FeAl)合金-Al2O3界面的微观理论研究尚未见报道。本项目将固体电子结构计算和热动力学方法相结合,研究NiA
金属/Al2O3界面的微观结构和性能是决定很多材料实际应用的关键因素,有关这类界面的研究一直是物理,化学和材料科学领域里的重要课题,包括从基础到应用研究的各个方面。本项目将固体电子结构计算和热动力学方法相结合,研究并得出了NiAl合金-Al2O3界面可能存在的稳定结构,理解了界面化学键的本质,通过热动力学方法将计算结果与环境因素(如气体偏压,活度等)相联系,从理论上理解了通过控制环境因素制备复杂界面结构的方法。本项目工作主要分三个阶段。首先应用第一原理热动力学方法研究了Ag/Al2O3和Au/Al2O3界面,得到了很好的结果。而后基于对(Ni,Cu,Ag,Au)/Al2O3 界面的理解和NiAl/Al2O3界面的实际情况,系统地研究了Ni1-xAlx/Al2O3界面结构稳定性问题,给出了界面结构、结合强度及其与合金组分之间的关系。最后在纯净稳定界面基础上,研究了金属杂质如Pt,Zr和非金属杂质如S,C, B等在Ni1-xAlx/Al2O3系统中的偏聚机制及其对界面结构和结合强度的影响,从而进一步为界面材料制备提供科学指导。