Ti-A-C (A=Si, Al) MAX相低能反冲原子行为的第一性原理分子动力学模拟

项目名称： Ti-A-C (A=Si, Al) MAX相低能反冲原子行为的第一性原理分子动力学模拟

项目编号： No.51402312

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 王杰民

作者单位： 中国科学院金属研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： Ti-A-C（A=Si和Al）体系MAX相具有良好的抗辐照损伤性能，成为了第四代核反应堆包壳材料的热门候选。受到样品杂质和固溶元素的影响，现有的实验结果不能真实反映Ti3AC2的本征抗辐照性能。已有的理论工作局限于描述平衡态点缺陷产生和迁移机制，不能与辐照初期非平衡过程联系起来。本项目拟用第一性原理分子动力学方法计算反冲原子的离位阈值、原子离位产生的缺陷构型，探索Ti-A-C中辐照初期原子碰撞和缺陷产生的物理过程；通过对比Ti3AC2、Ti3(Si,Al)C2、(Ti,Zr/Hf)3AC2和Ti2AlC的结果，揭示Ti和A位置化学成分、Ti-C层结构对缺陷产生过程的影响。本项目的研究结果将用于建立MAX相辐照初期原子碰撞和缺陷产生的真实物理模型，为理解MAX相抗辐照损伤的机理，指导实验中通过结构和化学成分调控优化抗辐照损伤性能，并进一步寻找新的抗辐照损伤性能优异的MAX相提供理论基础。

中文关键词： MAX相；第一性原理；点缺陷；辐照损伤；

英文摘要： Ti-A-C (A=Si, Al) systems in MAX phases attract extensive attentions as candidates of cladding materials in GIV nuclear reactor due to their good radiation damage tolerance. Because of the existence of impurities and solid solution atoms, the radiation ex

英文关键词： MAX phases；First-principles；Point defect；Radiation damage tolerance；