SiC纤维增强钛基复合材料界面原子尺度研究

连续SiC纤维增强钛基复合材料具有良好的力学性能和热稳定性，在工业中具有十分重要的应用价值。SiC与钛基体之间的界面对复合材料的整体性能具有显著影响。大量研究者期望开发出某种数学或数值模型，能够由组分和微观组织性能预测得到复合材料的宏观有效性能。本书内容正是SiC纤维增强钛基复合材料界面尺度模拟中有关原子(或电子)尺度的模拟研究及成果。？

李健，男，现为西安石油大学材料科学学院副教授，主要从事本科生、研究生的一线教学和科研工作，公开发表论文多篇，具有较为深厚的图书写作经验。

第1章 概述1.1界面热力学简介 1.2金属基复合材料界面的基本理论 1.2.1 金属基复合材料界面结合方式 1.2.2 金属基复合材料界面的化学相容性 1.2.3 界面反应层对复合材料性能的影响 1.2.4 金属基复合材料的界面性能 1.3 SiCf/Ti基复合材料及其界面研究进展 1.3.1 SiCf/Ti基复合材料制备方法 1.3.2 SiCf/Ti界面扩散反应机理 1.3.3 SiCf/Ti界面反应层微观相结构 1.3.4 SiCf/Ti界面力学性能 1.4 计算机模拟在凝聚相界面中的应用 1.4.1 有限元法 1.4.2 分子动力学法 1.4.3 第一性原理法 1.5 存在的问题 第2章 第一性原理基本理论及计算软件简介 2.1 量子理论基础 2.1.1 Schr？dinger方程 2.1.2 波恩-奥本海默近似 2.1.3 Hatree-Fock方法 2.1.4 密度泛函理论 2.1.5 交换关联泛函 2.1.6 自洽场理论 2.1.7 平面波赝势 2.2 计算软件及建模方法 2.2.1 CASTEP软件简介 2.2.2 布里渊区的k-points设置 2.2.3 表面和界面建模方法 第3章β-SiC(111)/α-Ti(0001)界面第一性原理研究 3.1 简述 3.2 研究过程细节 3.2.1 建模过程及计算方法 3.2.2 参数选定和体相计算 3.2.3 表面原子层数和表面能 3.2.4 β-SiC(111)/α-Ti(0001)界面模型 3.3 结果和讨论 3.3.1 黏附功 3.3.2 界面能 3.3.3 界面断裂韧性 3.3.4 电子结构 第4章 TiC(111)/α-Ti(0001)界面第一性原理研究 4.1 简述 4.2 研究过程细节 4.2.1 体相计算 4.2.2 表面原子层数和表面能 4.2.3 TiC(111)/α-Ti(0001)界面模型 4.3结果和讨论 4.2.1 界面黏附功和稳定性 4.2.2 界面能 4.2.3 界面断裂韧性 4.2.4 界面成键分析 第5章 β-SiC/TiC(111)界面第一性原理研究 5.1 简述 5.2 研究过程细节 5.2.1 很优原子层数和表面能 5.2.2 β-SiC/TiC(111) 界面模型 5.3 结果和讨论 5.3.1 界面原子构型和黏附功 5.3.2 界面能 5.3.3 界面断裂韧性 5.3.4 界面成键分析 第6章 β-SiC(111)表面碳沉积的第一性原理研究 6.1 简述 6.2 研究过程细节 6.2.1 建立β-SiC(111)表面模型 6.2.2 模拟碳原子的逐层沉积 6.2.3 模拟每次沉积两层碳原子 6.2.4 模拟碳原子在(2×2)表面上的沉积 6.3 结果和讨论 6.3.1 碳原子在C封端表面的稳态沉积构型 6.3.2 碳原子在Si封端表面的稳态沉积构型 6.3.3 碳原子沉积层的电子结构 6.3.4 碳原子无序沉积形成非晶碳层 第7章 DLC/β-SiC(111)界面的第一性原理研究 7.1 简述 7.2 研究过程细节 7.2.1建模依据 7.2.2 β-SiC(111)和DLC(111)表面建模 7.2.3 DLC/β-SiC(111)界面建模 7.3 结果和讨论 7.3.1平衡原子构型与界面黏附功 7.3.2界面电子结构 7.3.3 界面成键分析 第8章 DLC/TiC(111)界面的第一性原理研究 8.1 简述 8.2 研究过程细节 8.2.1 DLC(111)表面建模 8.2.2 TiC(111)表面建模 8.2.3 DLC/TiC(111)界面模型 8.3 结果和讨论 8.3.1 界面黏附功 8.3.2 界面电子结构 8.3.3 界面成键分析 后 记 参考文献