Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

First principles study of oxidation resistance of amorphous Si‒(B)‒C‒N materials, and experimental verification

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49777513%3A23520%2F25%3A43974731" target="_blank" >RIV/49777513:23520/25:43974731 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1016/j.matdes.2025.113653" target="_blank" >https://doi.org/10.1016/j.matdes.2025.113653</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2025.113653" target="_blank" >10.1016/j.matdes.2025.113653</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    First principles study of oxidation resistance of amorphous Si‒(B)‒C‒N materials, and experimental verification

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Amorphous silicon boron carbonitride (Si‒B‒C‒N) ceramics offer superior oxidation resistance at high temperatures. These ceramics are excellent candidates for use as coatings in high-temperature applications and other advanced technologies. We investigate the oxidation resistance of amorphous Si‒(B)‒C‒N ceramic materials in a wide range of elemental compositions using density functional theory. We go beyond the empirical experimental results and focus on complete quantitative description of the oxidation onset in terms of the corresponding reaction energies. Several adsorption sites are explored to examine the adsorption behavior of O2 molecules and to identify the most stable adsorption configuration at each surface. Next, we analyze O2 dissociation by examining intermediate configurations at the most stable adsorption sites. We obtain energy barriers of 2.13–3.27 eV (Si‒B‒C‒N) and 1.41–1.53 eV (Si‒C‒N), in both cases increasing with increasing Si/C ratio. These findings align well with our qualitative experimental results, quantify them, and facilitate the comparison of Si‒(B)‒C‒N ceramics with other materials and the full utilization of their application potential.

  • Název v anglickém jazyce

    First principles study of oxidation resistance of amorphous Si‒(B)‒C‒N materials, and experimental verification

  • Popis výsledku anglicky

    Amorphous silicon boron carbonitride (Si‒B‒C‒N) ceramics offer superior oxidation resistance at high temperatures. These ceramics are excellent candidates for use as coatings in high-temperature applications and other advanced technologies. We investigate the oxidation resistance of amorphous Si‒(B)‒C‒N ceramic materials in a wide range of elemental compositions using density functional theory. We go beyond the empirical experimental results and focus on complete quantitative description of the oxidation onset in terms of the corresponding reaction energies. Several adsorption sites are explored to examine the adsorption behavior of O2 molecules and to identify the most stable adsorption configuration at each surface. Next, we analyze O2 dissociation by examining intermediate configurations at the most stable adsorption sites. We obtain energy barriers of 2.13–3.27 eV (Si‒B‒C‒N) and 1.41–1.53 eV (Si‒C‒N), in both cases increasing with increasing Si/C ratio. These findings align well with our qualitative experimental results, quantify them, and facilitate the comparison of Si‒(B)‒C‒N ceramics with other materials and the full utilization of their application potential.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    20506 - Coating and films

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/EH22_008%2F0004572" target="_blank" >EH22_008/0004572: Kvantové materiály pro aplikace v udržitelných technologiích</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Materials &amp; Design

  • ISSN

    0264-1275

  • e-ISSN

    1873-4197

  • Svazek periodika

    251

  • Číslo periodika v rámci svazku

    MAR 2025

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    8

  • Strana od-do

    nestránkováno

  • Kód UT WoS článku

    001416803300001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85216236411