影响Nb替位掺杂 γ-TiAl基合金延性的电子性质因素

• 作者: 宋庆功 李泽朋 甄丹丹 赵俊普 郭艳蕊 顾威风
• 来源期刊: 稀有金属
• 学科: 工学
• 关键词: Nb掺杂γ-TiAl 晶体结构 延性 电子性质
• 年，卷（期）: 2018,（7）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 705-712
• 页数: 8页
• 分类号: TG146.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.XY17040032

摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算研究了影响Nb替位Ti(或Al)掺杂,且浓度为1.85％,2.78％,4.17％,6.25％(原子分数,下同)的γ-TiAl合金延性的电子性质因素.结果显示,Nb替位掺杂具有较好的能量稳定性,且不同掺杂浓度引起的晶格参量的改变不同.当Nb替代Al原子且掺杂浓度为1.85％～4.17％时,合金的轴比将会减小更接近于1,此时合金的延性改善效果明显,就所研究的晶胞模型而言,Ti12Al11Nb合金的延性最佳.故以掺杂浓度为4.17％的Ti12Al11Nb和Ti11NbAl12合金为例,研究掺杂Nb改善γ-TiAl基合金延性的电子结构因素.研究结果表明:在该掺杂浓度情况下,Nb替代Al原子使Ti 4s→3d,Al 3s→3p的电荷转移明显减少,Al p-Ti d轨道杂化作用减弱,形成金属键的自由电子数量增多,金属性增强,合金延性得到改善;Nb替代Al原子掺杂会使合金的共价性减弱,且化学键Al-Al,Ti-Ti和Al-Ti强度明显趋同,这将会显著提高γ-TiAl基合金的各向同性程度,从而使该类合金的延性得以改善.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	宋庆功	中国民航大学理学院低维材料与技术研究所	62	168	7.0	9.0
5	李泽朋	中国民航大学理学院低维材料与技术研究所	12	23	3.0	4.0
6	郭艳蕊	中国民航大学理学院低维材料与技术研究所	20	33	4.0	4.0
7	顾威风	中国民航大学理学院低维材料与技术研究所	8	8	1.0	2.0
8	甄丹丹	中国民航大学中欧航空工程师学院	4	7	1.0	2.0
9	赵俊普	中国民航大学理学院低维材料与技术研究所	5	12	2.0	3.0