香港城市大学赵仕俊&湖南大学吴正刚团队《Acta Materialia》: 通过化学计量比调控碳化物力学性能

本文由香港城市大学赵仕俊教授和湖南大学吴正刚教授团队撰写，探讨了通过化学计量比调控碳化物（ZrC）的力学性能。研究背景在于航空航天、核能及高温结构等领域对材料性能的高要求，传统陶瓷难以满足。研究目的是通过机器学习辅助分子动力学模拟技术，揭示非化学计量比对ZrC力学性能的影响机制。研究结果表明，碳缺陷在晶粒内部降低材料的杨氏模量、剪切模量和屈服强度，而在晶界区域，适量的碳缺陷有助于缓解局部应力集中，改善应变分布，提高晶界的抗断裂性能。结论指出，适度的非化学计量比调控可在保证晶粒内部基本力学性能的前提下，通过优化晶界的结构和应力分布，实现整体性能的提升，为高温陶瓷设计提供了新的调控策略。