王楠
,
侯华
,
赵宇宏
,
杨晓敏
,
傅利
,
文志勤
,
韩培德
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,计算Ti掺杂Mg2Ni储氢合金及其氢化物的能量和电子结构.计算结果表明:在掺杂浓度为0≤x≤0.5的情况下,Ti优先占据Mg(Ⅱ)位,Ti的掺杂使Mg2Ni合金稳定性降低,且随着掺杂浓度的升高,对稳定性的削弱效果逐渐增强.六方结构的固溶体合金Mg(2-x)TixNi(0≤x≤0.5)相对于立方结构的Mg3TiNi2化合物呈现热力学不稳定性,极易分解为Mg3TiNi2和Mg2Ni组成的复合相.Ti的掺杂使低能级区域的成键电子数减少,削弱了H-Ni的成键作用,提高了Mg2Ni氢化物的解氢能力.
关键词:
Mg2Ni
,
Mg3TiNi2
,
相结构稳定性
,
解氢能力
文志勤
,
赵宇宏
,
侯华
,
韩培德
稀有金属材料与工程
5d过渡金属Hf、Ta、W、Re、Ir被广泛地应用于第4、5代镍基单晶高温合金中,但对于其机理却没有系统的理论研究.采用基于密度泛函理论(density functional theory)的第一性原理平面波超软赝势方法研究5d过渡金属Hf、Ta、W、Re、Ir掺杂镍基单晶高温合金y’-Ni3Al相前后系统的晶格常数、形成热、结合能、态密度、差分电荷密度及电荷布局.计算结果表明:5d过渡金属Hf、Ta、W、Re、Ir掺杂Ni3Al系统后有优先占据Al原子位置的倾向,且与周围的Ni 3d电子和Al 3p电子发生强烈的轨道杂化,使电子被束缚,离域性变小,峰变窄;掺杂前系统中主要是Ni原子与最近的A1原子之间的共价键作用,掺杂后系统中主要是Ni原子与最近的X原子(Hf、Ta、W、Re、Ir)之间 的共价键作用,且随原子序数的增大共价键逐渐增强.
关键词:
第一性原理
,
Ni3Al
,
电子结构
,
掺杂效应
傅利
,
赵宇宏
,
杨晓敏
,
王楠
,
文志勤
,
韩培德
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,计算了Mg-Al-Si-Ca合金系金属间化合物Mg2Si,Mg2Ca,Al2Ca以及Si2Ca四相的形成焓,结合能,弹性常数及态密度.形成焓和结合能的计算结果表明:Al2Ca的合金化能力最强,Si2Ca相的结构最稳定;体模量(B)、剪切模量(G)、杨氏模量(E)和泊松比(v)的计算结果表明:四相均为脆性相,且Mg2Si相的塑性最差,结合弹性模量和态密度分析,得出Mg2Ca的塑性最好;态密度和Mulliken布居分析表明:四相中均存在离子键和共价键,共价键由强到弱顺序为Si2Ca,Al2Ca,Mg2Si,Mg2Ca;而离子键强弱顺序按Mg2Si,Al2Ca,Si2Ca,Mg2Ca依次递减;而Si2Ca最稳定的原因是其共价键比其他三相更强.
关键词:
第一性原理
,
镁合金
,
金属间化合物
,
电子结构
,
弹性常数
