[發明專利]一種多孔硅碳氧陶瓷的建模方法

有效

• 申請號: 201810037526.5
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108287982B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 廖寧波
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00;G16C10/00
• 代理公司: 杭州萬合知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33294
• 代理人: 余冬

1.一種多孔硅碳氧陶瓷的建模方法，其特征在于，按下述步驟進行：

(1)采用Si₄CO₆作為無自由碳的玻璃態配比，并增加碳的含量獲得具有自由碳的SiCO結構，表示為Si₄C_xO₆；

通過S＝x/6.5-0.3且x≤10；確定平均特征尺寸S，單位為nm；

基于模擬退火法建立SiCO結構的初始模型；

(2)模擬將初始SiCO結構中的二氧化硅相腐蝕去除方法得多孔結構的硅碳氧結構；

(3)對所得到的多孔結構進行加壓和解壓模擬優化，最終得到多孔硅碳氧結構；

所述步驟(2)中的二氧化硅相腐蝕去除方法的去除算法按下述步驟進行：

(2.1)按照以下公式設定去除半徑系數R，單位：

R＝6.5-x/3，其中x為碳含量；

(2.2)通過鍵長標準，找出每一個硅原子對應的成鍵原子；

(2.3)建立循環，對每一個硅原子進行以下判斷：

a、如果硅原子與最近碳原子的距離小于R，則保留此硅原子及與其成鍵的原子；

b、如果硅原子與最近碳原子的距離大于R，而且與其成鍵原子均為氧原子，則將此硅原子及與其成鍵的氧原子都去除。

2.根據權利要求1所述的多孔硅碳氧陶瓷的建模方法，其特征在于，所述步驟(1)中的模擬退火法按下述步驟進行：

(1.1)；運行50ps的NVE模擬，其中恒定系統粒子數、體積和能量，通過原子速度標定將系統加熱到8000K，使系統具有足夠的能量跳出局部最優；

(1.2)運行800ps的NVE模擬，通過原子速度標定將系統冷卻到2000K；然后將系統溫度穩定在1000K，運行NVE模擬弛豫800ps；

(1.3)運行3000ps的NVE模擬，通過原子速度標定將系統冷卻到300K；然后將系統溫度穩定在300K，運行NVE模擬弛豫800ps；

其中，升溫過程動力學步長為1fs，降溫過程動力學步長為0.5fs。

3.根據權利要求1所述的多孔硅碳氧陶瓷的建模方法，其特征在于，所述步驟(3)中的加壓和解壓模擬優化方法按下述步驟進行：

a、進行幾何優化；

b、在固定壓力和溫度的情況下進行10ps的NPT模擬，系統溫度和壓力設為600K和10MPa，使原子跳出局部最優，大幅度降低系統能量；

c、進行20ps的NPT模擬，系統溫度和壓力設為300K和0.1MPa，恢復常溫常壓，實現進一步優化系統結構。

4.根據權利要求1-3任一項所述的多孔硅碳氧陶瓷的建模方法，其特征在于：所述Si₄C_xO₆是Si₄CO₆、Si₄C₃O₆、Si₄C₅O₆或Si₄C₇O₆。