Cr含量对Ti-Nb-Cr合金抗腐蚀性影响的电子结构计算

• 作者: 刘艳侠 孙嘉兴 曹超铭 王逊 程超 马云莉
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 第一原理 电子结构 Ti-Cr-Nb合金 腐蚀机理
• 年，卷（期）: 2018,（19）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 239-247
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.67.20180956

摘要

许多实验报道中表明合金化元素Cr能够提高Ti基合金的抗腐蚀性.为了解Cr元素含量对Ti-Cr-Nb合金的影响,本文计算了不同Cr含量的Ti-Cr-Nb合金的内聚能、形成能、费米能级和态密度等参数.分析了Cr含量对合金的电子结构稳定性以及腐蚀性能的影响.结果表明:随着Cr含量的增加,体系内聚能升高,形成能增加,体系稳定性略有下降,且材料形成条件变得苛刻;费米能级明显降低,体系不易失去电子,抗腐蚀性能增强;体系金属键增强,失电子能力降低,抗腐蚀性能提高;态密度与差分电荷密度研究表明,Cr含量的增加使得体系金属键增强,表明体系抗腐蚀性的提高.从费米能级和态密度图中发现,当Cr含量约为18.75 at.％时,合金的耐腐蚀性最优.