清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

First-principles calculations and thermal-mechanical experimental studies on middle-entropy rare-earth disilicates

材料科学 热膨胀 陶瓷 热导率 复合材料 热稳定性 热的 晶体结构 热力学 结晶学 化学工程 化学 物理 工程类
作者
Kaibin Li,Weize Wang,Shilong Yang,Yangguang Liu,Ting Yang
出处
期刊:Ceramics International [Elsevier BV]
卷期号:50 (13): 22290-22305 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.ceramint.2024.03.329
摘要

Dense environmental barrier coatings (EBCs) are urgently needed to protect SiC-based ceramic matrix composites (SiC CMCs) in future gas turbine engines, and multi-component rare-earth (Re) disilicates are attracting attention due to their excellent thermal-mechanical properties and chemical compatibility. In this paper, first-principles calculations were performed on ten different crystal structures and elastic constants of (Re0.5Yb0.5)2Si2O7 (ReSc, Y, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) and (ScxYb1-x)2Si2O7 (x = 0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.00) disilicate materials. Meanwhile, five bulk disilicate ceramics of Yb2Si2O7, (Sc0.5Yb0.5)2Si2O7, (Er0.5Yb0.5)2Si2O7, (Sc0.33Er0.33Yb0.34)2Si2O7, and (Sc0.25Ho0.25Er0.25Yb0.25)2Si2O7 were prepared and tested for thermal-mechanical properties. The prepared bulk ceramics exhibit superior thermal stability at 1823 K, with no phase transformation or grain coarsening occurring. Compared to Yb2Si2O7, (Sc0.5Yb0.5)2Si2O7 exhibits a smaller unit cell volume, average Re–O bond length, grain size, and thermal conductivity. It also shows increased ion mass disorder, lattice distortion, ion radius disorder, coefficient of thermal expansion (CTE), microhardness, and Young's modulus. However, (Er0.5Yb0.5)2Si2O7 mainly exhibits opposite behaviors. Most of the thermal-mechanical properties of (Sc0.33Er0.33Yb0.34)2Si2O7 and (Sc0.25Ho0.25Er0.25Yb0.25)2Si2O7 are intermediate between those of (Sc0.5Yb0.5)2Si2O7 and (Er0.5Yb0.5)2Si2O7. These findings of this study may accelerate the development of medium-entropy or high-entropy disilicates with controlled polymorphic phases and customized thermal-mechanical properties.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
skj你考六级完成签到,获得积分10
11秒前
天天向上小螃蟹完成签到,获得积分10
24秒前
安青梅完成签到 ,获得积分10
1分钟前
和谐天川完成签到 ,获得积分10
2分钟前
silence完成签到,获得积分10
2分钟前
朱1591完成签到,获得积分10
2分钟前
热心的小馒头完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小手冰凉完成签到 ,获得积分10
2分钟前
shiyi0709应助平忧采纳,获得10
3分钟前
纪靖雁完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
落后英姑完成签到,获得积分10
3分钟前
无悔完成签到 ,获得积分0
3分钟前
落后英姑发布了新的文献求助10
3分钟前
大白包子李完成签到,获得积分10
3分钟前
学术混子完成签到,获得积分10
3分钟前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
大力的灵雁应助平忧采纳,获得10
4分钟前
sino-ft完成签到,获得积分10
4分钟前
5分钟前
5分钟前
明理绝悟发布了新的文献求助10
5分钟前
verymiao完成签到 ,获得积分10
5分钟前
Doctor.TANG完成签到 ,获得积分10
5分钟前
醉熏的幻灵完成签到 ,获得积分10
5分钟前
阿曼尼完成签到 ,获得积分10
5分钟前
小马甲应助沉默的诗云采纳,获得10
5分钟前
无奈醉柳完成签到 ,获得积分10
6分钟前
6分钟前
6分钟前
沉默的诗云完成签到,获得积分10
6分钟前
陈M雯完成签到 ,获得积分10
6分钟前
6分钟前
ChatGPT完成签到,获得积分10
6分钟前
LINDENG2004完成签到 ,获得积分10
6分钟前
研友_nxw2xL完成签到,获得积分10
8分钟前
如歌完成签到,获得积分10
8分钟前
贪玩的秋柔应助djt采纳,获得10
8分钟前
8分钟前
CipherSage应助受伤雨南采纳,获得10
8分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6399354
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8215691
关于积分的说明 17407729
捐赠科研通 5452686
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2881881
邀请新用户注册赠送积分活动 1858293
关于科研通互助平台的介绍 1700326