1 南京水利科学研究院, 材料结构研究所, 南京 210029
2 江苏省淮沭新河管理处, 淮安 223001
为探明水化硅酸钙(CSH)凝胶-蒙脱石界面能对水泥固化蒙脱土无侧限抗压强度的影响, 通过分子动力学模拟方法对蒙脱石和CSH结合界面区能量进行定量计算, 并结合灰色关联度分析和X射线衍射(XRD)表征, 讨论模型的正确性和偏差来源。研究表明: CSH-蒙脱石界面能由范德华力、氢键能与静电作用组成; CSH-蒙脱石界面能与水泥固化蒙脱土无侧限抗压强度具有较好的相关性, 界面能随着水分子数增加而降低, 随着蒙脱石层数增多而先减小后增大; 通过调整水胶比及胶土比可使CSH-蒙脱石界面处斥力达到最大或引力达到最小, 进而控制水泥固化蒙脱土无侧限抗压强度性能达到最优。
分子动力学 水泥固化蒙脱土 界面能 无侧限抗压强度 微观物相 灰色关联度分析 molecular dynamic cement-stabilized montmorillonite clay interface energy unconfined compressive strength microscopic phase grey relational degree analysis
1 上海应用技术大学，上海 201418
2 上海物理气相沉积(PVD)超硬涂层及装备工程技术研究中心，上海 201418
WC(0001)与TiN(111)涂层界面的结合强度取决于其界面性质。本文采用第一性原理讨论WC(0001)与TiN(111)界面的结合能、界面能、电子结构和成键情况。结果表明:(1)在所有考虑的终端界面之中，结合能从大到小依次为C-HCP-Ti界面(9.19 J/m2)、W-OT-Ti界面(4.28 J/m2)、W-OT-N界面(2.98 J/m2)。(2)C-HCP-Ti界面存在强共价键，两者结合强度最强。W-OT-Ti界面存在共价键和部分金属键，结合强度次于C-HCP-Ti界面结合强度。对于W-OT-N，其界面结合强度为弱共价键，结合强度相对较弱。(3)在整个ΔμC范围内W-OT-Ti、W-OT-N和C-HCP-Ti三种界面的界面能为负，说明这三种界面具有超高稳定性。
WC/TiN界面 第一性原理 结合能 界面能 电子结构 键合 WC/TiN interface first principle binding strength interface energy electronic structure bonding
