Re对Ni3Al微观结构及力学性质影响的第一原理研究

• 作者: 卢睿智 王亚如 王智隆 胡雪兰
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: Ni3Al金属间化合物 稀有元素Re 电子结构 力学性质
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 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: 206-214
• 页数: 9页
• 字数: 6023字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20200097

摘要

应用基于密度泛函理论和广义梯度近似的第一原理方法,探究了Re元素掺杂镍铝合金中γ'相Ni3Al之后微观结构和力学性质的变化.结果表明,在大部分化学计量比范围内,Re原子在Ni3Al中易于替代Al位.Re的掺杂引起Ni3Al晶格常数小幅度地增大,且不会引起严重的晶格畸变.通过差分电荷密度及态密度分析得到Re原子与近邻原子产生轨道相互作用,尤其是与Ni原子作用较强,并使周围Ni-Al键键能降低.通过计算弹性模量,应用经验判据得到掺杂后Ni3Al的刚性、硬度增强.随着Re掺杂浓度的增加,Ni3Al晶格常数、刚性和硬度随之增大.为了对第一性原理所得结果进行温度修正,进一步结合声子谱计算考察了温度对力学性质的影响.Re的掺杂使得Ni3Al晶胞的熵略微增加,自由能略微降低,并且大幅度地增加Ni3Al在高温下的体弹性模量,同时降低Ni3Al在高温下的热膨胀系数.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	胡雪兰	中国民航大学中欧航空工程师学院	24	27	3.0	4.0
2	王亚如	中国民航大学中欧航空工程师学院	4	0	0.0	0.0
3	王智隆	中国民航大学中欧航空工程师学院	3	0	0.0	0.0
4	卢睿智	中国民航大学中欧航空工程师学院	2	0	0.0	0.0