核壳结构纳米相析出的第一性原理界面热力学

论文摘要

纳米析出相结构的热稳定性对于提升合金的服役温度意义重大。选择以稀土（RE）铝合金为例,采用第一性原理计算研究了共格L12型纳米析出相的界面偏聚、界面应变和界面形成能等。基于传统形核理论和第一性原理能量学计算结果,进一步预测评估了在等溶质原子比和给定时效温度条件下,各种可能的纳米析出相结构的析出热力学及其相对稳定性,包括二元析出相L12-Al3X （X=Sc/Zr/Er）以及具有不同复合结构的三元析出相L12-Al3(ErxZr1-x)和L12-Al3(ScxZr1-x)。通过对以上结果进行讨论分析,可以充分确定核壳结构L12型纳米析出相在铝合金中的热稳定性优势,并能够从机理上解释文献中多样性的实验观察结果。

论文目录

• 1 前言
• 2 计算方法
• 3 Al-Sc-Zr合金中的核壳纳米相析出
•   3.1 Al/Al3Sc（L12）界面结构和界面能
•   3.2 Al/Al3Sc（L12）界面的Zr偏聚
•   3.3 L12-Al3（Sc,Zr）纳米相的形核与结构稳定性
•     3.3.1 Al/Al3Zr（L12）和Al3Sc（L12）/Al3Zr（L12）的界面能
•     3.3.2 析出相的形成热力学
•     3.3.3 析出相的结构稳定性
• 4 Al-Er-Zr合金中的核壳结构纳米相析出
•   4.1 Al/Al3Er（L12）界面及Zr偏聚
•   4.2 L12纳米相的形成核与结构稳定性
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 江勇,张朝民

关键词: 核壳结构,界面,第一性原理

来源: 中国材料进展 2019年08期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 中南大学材料科学与工程学院,中南大学粉末冶金国家重点实验室

基金: 国家磁约束核聚变能发展研究专项(2018YFE0306100)

分类号: TG146.21

页码: 748-758+747

总页数: 12

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