Al3X（X=Zr、Ti、Ce、Er）化合物的第一性原理研究

论文摘要

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对Al3X（X=Zr、Ti、Ce、Er）化合物生成焓、结合能、态密度、力学性能进行了计算.生成焓、结合能的计算结果表明:Al3X（X=Zr、Ti、Ce、Er）化合物中,Al3Zr最易形成,Al3Ce则最难形成,计算所得的结合能均为负值,化合物具有热力学稳定性,其中Al3Zr的热力学稳定性最好,Al3Er则最差.态密度结果分析:Al3X（X=Zr、Ti、Ce、Er）化合物在费米能级处态密度不为0,表现出金属特性,通过赝能隙大小判断出它们的共价性具有如下关系:Al3Zr>Al3Ti>Al3Ce>Al3Er,这与Al-3s、3p电子分别与Zr-4d,Ti-3d,Ce-5d、4f,Er-4f轨道电子具有较为明显的轨道杂化作用有关.力学性能计算结果表明:Al3Ti、Al3Zr抵抗体积变形、剪切变形的能力、刚度较Al3Er、Al3Ce大.由于Al3Zr、Al3Ti、Al3Ce、Al3Er具有一定共价性,共价键为方向性键,不利于塑性变形,因此它们均表现为脆性材料. Al3Zr、Al3Ti、Al3Ce、Al3Er本征维氏硬度大小排序为:Al3Ti>Al3Zr>Al3Er>Al3Ce.

论文目录

• 1 引 言
• 2 理论与模型
• 3 结果与讨论
•   3.1 晶体结构及热力学稳定性
•   3.2 态密度
•   3.3 力学性能
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 钟明君,梁爽,黄福祥,阮海光,彭成

关键词: 第一性原理计算,铝金属间化合物,结构稳定性,力学性能

来源: 原子与分子物理学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 重庆理工大学材料科学与工程学院

基金: 国家重点研发计划(2016YFB0402602),重庆市社会民生保障科技创新专项(cstc2016shmszx80019)

分类号: TG146.21

页码: 702-709

总页数: 8

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