Fe-N-Cr电子结构及耐蚀性第一性原理研究

材料导报, 2016, 30(18): 155-163. doi: 10.11896/j.issn.1005-023X.2016.18.032

Fe-N-Cr电子结构及耐蚀性第一性原理研究

张旭昀 ^1, , 郑冰洁 ^2, , 郭斌 ^3, , 芦海俊 ^4, , 吴戆 ^5,

1.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨150001;东北石油大学机械科学与工程学院,大庆163318

2.东北石油大学机械科学与工程学院,大庆,163318

3.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨,150001

4.东北石油大学机械科学与工程学院,大庆,163318

5.东北石油大学机械科学与工程学院,大庆,163318

基金项目: 黑龙江省应用技术研究与开发计划项目(GA13A402) 国家科技重大专项十二五规划课题(2011ZX05016-003)

关键词： Fe-N-Cr , 第一性原理 , 电子结构 , 耐蚀性

First Principles Study on Electronic Structure and Corrosion Resistance of Fe-N-Cr

Keywords： Fe-N-Cr , first principles , electronic structure , corrosion resistance

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对Fe-N-Cr电子结构和腐蚀机理进行了研究.建立Fe、Cr、Fe-N、Fe-N-Cr晶胞模型并计算其能量、电荷密度、能带结构、态密度、局域态密度等电子结构参数,进而分析高氮不锈钢的耐蚀机理.结果表明,氮固溶后,Fe与N之间存在明显的电荷转移,构成了二者之间的离子键;Fe-N-Cr的能带宽度小于其他两种固溶体,原子轨道扩展性较弱;Fe、Fe-N、Fe-N-Cr的态密度成键峰高度依次增大,成键电子数增加,Fe-N-Cr结构的耐蚀性能最好.

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First Principles Study on Electronic Structure and Corrosion Resistance of Fe-N-Cr

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