SiBCN先驱体高温陶瓷化机理的第一原理分子动力学研究

admin · 发表于 2022-5-29 15:09:04

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雅宝题库解析：
先驱体裂解SiBCN非晶陶瓷以其优异的高温稳定性和高温力学性能成为高性能陶瓷研究中的热点，但目前对其具体合成过程的研究还不够透彻。为探讨具有复杂非晶结构的SiBCN高温陶瓷的合成机理，本文对SiBCN先驱体高温陶瓷化过程中的两个步骤——先驱体裂解和交联反应进行了第一原理分子动力学的理论计算和模拟，以探索利用第一原理分子动力学进行类似化学反应模拟的基本技术和方法。建立了两种基本模型并改变模型密度，反应温度等各种因素，在运行分子动力学模拟之后，分析了模型的轨迹特征、成键特征、和能量特征等，并巧妙地应用了约束分子动力学方法成功模拟到了先驱体裂解后发生交联的过程。结合成键统计的方法讨论了SiBCN先驱体高温下裂解、交联的机理。讨论了不同温度下先驱体中各共价键断裂重组的倾向。计算结果表明，高温裂解时，氢原子主要以氢气的形式或伴随碳原子以游离基的形式离开先驱体。交联后的结构中存在大量环状结构从而形成刚性连接的空间网状结构提高了体系密度。温度升高，断键重组加剧。我们的模拟为进行类似化学反应模拟提供了良好的开端，并对实验研究陶瓷高温致密化机理具有重要的指导意义。

SiBCN先驱体高温陶瓷化机理的第一原理分子动力学研究

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