Mg17Al12、Al2Y及Al2Ca相稳定性与弹性性能第一原理研究

• 作者: 侯华 杨晓敏 杨玲 赵宇宏 韩培德
• 来源期刊: 稀有金属材料与工程
• 学科: 工学
• 关键词: Mg-Al系合金 热力学性质 弹性性能 电子结构 第一性原理
• 年，卷（期）: 2014,（4）
• 所属期刊栏目: 材料科学
• 页码范围: 875-880
• 页数: 6页
• 分类号: TG146.2+2
• 语种: 中文

摘要

采用基于密度泛函理论的Castep和Dmol程序软件包,计算了Mg17Al12、Al2Y及Al2Ca相的结构稳定性、弹性性能与电子结构.形成热和结合能计算结果表明:Al2Y具有最强的合金化形成能力和结构稳定性;热力学性质计算结果表明:在298～573 K温度范围内,Al2Y的Gibbs自由能始终最小,其结构热稳定性最好,Al2Ca次之,Mg17Al12最差,Y和Ca合金化Mg-Al系合金形成Al2Y及Al2Ca利于提高镁合金的高温抗蠕变性能;弹性常数的计算结果表明:3种金属间化合物均为脆性相,Mg17Al12的塑性最好;采用弹性常数计算结果预测的Al2Y熔点最高,其结构热稳定性最好.态密度和Mulliken电子占据数的计算结果表明:Al2Y结构最稳定的原因,主要源于体系在Fermi能级以下区域成键电子存在强烈的共价键作用.