BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  22,689,920
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Gốm

Nguyễn Thị Thảo, Lê Văn Vinh(1)

Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ lên cấu trúc và ứng xử cơ tính của vật liệu gốm (AlN)0.9(Si3N4)0.1

Density effects on microstructures and mechanical behavior of (AlN)0.9(Si3N4)0.1 ceramic

Tạp chí Khoa học - Đại học Sư phạm Hà Nội

2022

GD-01

19-26

2354-1059

Vật liệu gốm, Cơ tính, Tinh thể, Vô định hình, Phương pháp động lực học

Crystal, Microstructure, Amorphous, Mechanical properties

Phương pháp động lực học phân tử (ĐLHPT) được sử dụng để mô phỏng ba mẫu vật liệu gốm (AlN)0.9(Si3N4)0.1 có mật độ thay đổi từ 2,95 đến 3,88 g.cm-3. Sự ảnh hưởng của mật độ lên vi cấu trúc, như sự thay đổi các đơn vị cấu trúc, độ dài liên kết, lân cận chung gần nhất và lỗ hổng, được tiến hành nghiên cứu chi tiết. Các phân tích cho thấy các mẫu vật liệu gồm các vùng vật liệu AlN và vùng vật liệu Si3N4. Vật liệu AlN gồm phần lớn là các tinh thể AlN với một phần nhỏ vật liệu vô định hình (VĐH) AlN. Vật liệu Si3N4 có cấu trúc vô định hình. Các phân tích về lỗ hổng chỉ ra có sự khuếch tán các nguyên tử Si vào vùng vô định hình AlN và ngược lại có sự khuếch tán các nguyên tử Al vào vùng vô định hình Si3N4. Các lỗ hổng có bán kính lớn định xứ trong vùng có cấu trúc vô định hình. Số lượng các lỗ hổng có bán kính lớn giảm nhanh chóng khi mật độ tăng lên. Sự giảm các lỗ hổng có bán kính lớn làm cơ tính của mẫu vật liệu cải thiện một cách rõ rệt

Molecular dynamics (MD) simulations have been used to study three samples of (AlN)0.9(Si3N4)0.1 ceramic materials with density varying from 2.95 to 3.88 g.cm-3. The influence of density on microstructure, such as the change of structural units, bond lengths, the nearest common neighbors, and voids, was studied in detail. The analysis shows that these samples consist of regions of AlN and Si3N4 materials. The region of AlN material consists mostly of AlN crystals and small amount of AlN amorphous. The region of Si3N4 material has amorphous structure. Void analysis shows that there is the diffusion of Si atoms into the AlN amorphous region and conversely there is the diffusion of Al atoms into the Si3N4 amorphous region. The voids with large radius are localized in the amorphous structure region. The number of these voids decreases rapidly with the increase of density. This reduction improves significantly mechanical properties of samples.

TTKHCNQG, CVv 157

Xem toàn văn
  • [1] A. Pelisson, M. Parlinska-Wojtan, H.J. Hug, J. Patscheider, (2007), Surf. Coat. Technol., 202, 884.,
  • [2] V. V. Le, G.T. Nguyen, (2019), J. Non-Crystal. Solids, 505, pp. 225-233,
  • [3] Y.C. Cheng, X.L. Wu, J. Zhu, L.L. Xu, S.H. Li, P.K. Chu, (2008), J. Appl. Phys. 103, 073707.,
  • [4] J. Schiotz, T. Vegge, F. D. DiTolla, K.W. Jacobsen, (1999), Phys. Rev. B, 60, 11971.,
  • [5] H. Tsuzuki, P. S. Branicio, J. P. Rino, (2007), Comput. Phys. Comm., 177 , 518.,
  • [6] G. Ziegenhain, A. Hartmaier, H.M. Urbassek, (2009), J. Mech. Phys. Solids, 57, 1514.,
  • [7] S. Zhang, N. Chen, (2005), Chem. Phys., 309.,
  • [8] J.D. Gale, (1997), J. Chem. Soc. Faraday Trans., 93, 629.,
  • [9] T.T. Nguyen, T.T. Nguyen, G.T Nguyen, V.V. Le, (2016), Vacuum, 129, pp. 1-8.,
  • [10] S. H. Sheng, R. F. Zhang, S. Veprek, (2013), Acta Mater., 61, 4226.,
  • [11] J. Musil, M. Sasek, P. Zeman, R. Cerstvy, D. Heřman, J.G. Han, V. Satava, (2008), Surf.,Coat. Technol., 202, 3485.
  • [12] J.C. Ding, Q.M. Wang, Z.R. Liu, S. Jeong, T.F. Zhang, K.H. Kim, (2019), J. Alloys Compd. 772 , pp. 112-121.,
  • [13] G. Remnev, V. Tarbokov, S. Pavlov, F. Konusov, S. Zenkin, J. Musil, (2018), Vacuum 158, pp. 65-67,
  • [14] Soni, M.J. Shekh, S.K. Sharma, S.K. Mishra, (2020), Mater.,C-haracter. 169, 110589