ZA62镁合金中AB_2型金属间化合物的结构稳定性与弹性性能的第一原理计算

• 作者: 刘金水 周惦武 张福全 彭平 徐少华
• 来源期刊: 金属学报
• 学科: 工学
• 关键词: 镁合金 金属间化合物 电子结构 结构稳定性 弹性性能
• 年，卷（期）: 2010,（1）
• 页码范围: 97-103
• 页数: 7页
• 分类号: TG146.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1037.2009.00436

摘要

采用基于密度泛函理论Castep和Dmol程序软件包,计算了ZA62镁合金中AB_2型金属间化合物MgZn_2,Mg_2Sn和MgCu_2的结构稳定性、弹性性能与电子结构.合金形成热和结合能的计算结果显示:Mg_2Sn具有最强的合金化形成能力,而MgCu_2结构最稳定;体模量(B)、弹性各向异性系数(A)、Young's模量(E)、剪切模量(G)和Poisson比(v)的计算结果表明:MgZn_2和MgCu_2为延性相,而Mg_2Sn为脆性相,MgZn_2的塑性最好;采用弹性常数、体模量和结合能的经验公式计算金属间化合物的熔点,实验值均在采用弹性常数(±300 K)和体模量(±500 K)计算熔点预测的范围内,采用弹性常数比采用体模量和结合能预测熔点的平均相对误差小,其中采用弹性常数计算Mg_2Sn的熔点与对应的实验值十分接近,相对误差仅为0.31%.不同温度下热力学性质的计算结果表明,在298-573 K温度范围内,MgCu_2的Gibbs自由能始终最小,其结构热稳定性最好,结构稳定性的强弱顺序并不随温度的升高而消失;而对MgZn_2和Mg_2Sn,以475 K为临界,结构稳定性的强弱顺序随温度的升高发生了变化;态密度和Mulliken电子占据数的计算结果表明:MgCu_2结构最稳定的原因主要在于体系在Fermi能级以下区域成键电子存在强烈的离子键作用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周惦武		95	882	17.0	26.0
2	张福全		52	535	13.0	21.0
3	彭平		89	789	15.0	22.0
4	刘金水		77	789	16.0	25.0
5	徐少华		21	175	7.0	13.0