Ti3AlC2、Ti2AlC 和 Ti5Al2C3 温度相关晶体结构与原子振动的高温中子衍射与第一性原理研究
材料科学
2015-06-15 v1
摘要
本文报道了在 100-1000 °C 温度范围内，Ti-Al-C 相图中特定三元碳化物 MAX 相的热膨胀及温度相关晶体结构。通过高温中子衍射数据的 Rietveld 分析，研究了一个包含 38 wt.% Ti5Al2C3（“523”）、32 wt.% Ti2AlC（“211”）、18 wt.% Ti3AlC2（“312”）和 12 wt.% (Ti{0.5}Al{0.5})Al 的块体样品。为作对比，我们还报道了 TiAlC 单相样品的相同研究结果。所有被研究的 MAX 相在 方向的热膨胀均大于 方向。其体膨胀系数——Ti5Al2C3 为 9.3 x 10^-6，Ti2AlC 为 9.2 x 10^-6，Ti3AlC2 为 9.0 x 10^-6——在彼此的一个标准差范围内具有可比性。在 Ti5Al2C3 中，其类 211 和类 312 区域的 Ti-C 八面体尺寸分别与 Ti2AlC 和 Ti3AlC2 中的 Ti-C 八面体相当。在所有三个相中，Al 原子的各向同性均方位移参数最高，且由第一性原理声子计算预测的值与实测值吻合良好。
引用
@article{arxiv.1304.0068,
title = {High-temperature neutron diffraction and first-principles study of temperature-dependent crystal structures and atomic vibrations in Ti3AlC2, Ti2AlC, and Ti5Al2C3},
author = {Nina J. Lane and Sven C. Vogel and El'ad N. Caspi and Michel W. Barsoum},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.0068},
year = {2015}
}