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金属间化合物L10-TiAl点缺陷浓度的第一原理

陶辉锦 , 孙顺平 , 张铖铖 , 陈图 , 罗伟 , 江勇

中国有色金属学报

采用第一原理平面波赝势方法,结合Wagner-Schottky缺陷热力学模型,研究金属间化合物L10?TiAl中各种空位和反位点缺陷的形成焓、热力学平衡浓度及其相互作用等。结果表明:这些缺陷的热力学平衡浓度均随温度的升高而增大,其中反位缺陷浓度均高于空位缺陷浓度,Ti空位浓度高于Al空位浓度。在理想化学计量比成分下,Ti反位缺陷的浓度与Al反位缺陷的基本相当;在略偏离计量比的富Ti成分端,Ti反位缺陷的浓度高于Al反位缺陷的;在富Al成分端则相反。不同点缺陷之间均普遍存在相互排斥性,难以聚集,将倾向于向基体中分散和扩散。

关键词: L1 0-TiAl金属间化合物 , 点缺陷浓度 , 形成焓 , 第一原理 , Wagner-Schottky模型

D019-Ti3Al中点缺陷浓度与相互作用的第一性原理研究

陶辉锦 , 周珊 , 刘宇 , 尹健 , 许昊

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2016.00464

采用Wagner-Schottky点缺陷热力学模型和第一性原理平面波赝势方法,计算研究了D019-Ti3Al金属间化合物中空位和反位2种类型点缺陷的形成焓、平衡浓度及相互作用。结果表明,这些缺陷的平衡浓度均随温度升高而增大,反位缺陷浓度均高于空位缺陷,Ti原子空位的浓度高于Al原子空位。在理想化学计量比成分下,Ti原子反位与Al原子反位缺陷浓度基本相当;在略偏离计量比的富Ti成分端,Ti原子的反位缺陷浓度高于Al原子;在富Al成分端则情形相反。计算结果表明,3种点缺陷对(AlTi-TiAl、TiAl-TiAlVAl-AlTi)在基体中具有较强的聚集趋势,而其它类型的点缺陷对则有向基体扩散的趋势。

关键词: Ti3Al , 点缺陷 , 形成焓 , 第一性原理 , Wagner-Schottky模型

D019-Ti3Al中点缺陷浓度与相互作用的第一性原理研究

陶辉锦 , 周珊 , 刘宇 , 尹健 , 许昊

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2016.00464

采用Wagner-Schottky点缺陷热力学模型和第一性原理平面波赝势方法,计算研究了D019-Ti3Al金属间化合物中空位和反位2种类型点缺陷的形成焓、平衡浓度及相互作用.结果表明,这些缺陷的平衡浓度均随温度升高而增大,反位缺陷浓度均高于空位缺陷,Ti原子空位的浓度高于Al原子空位.在理想化学计量比成分下,Ti原子反位与Al原子反位缺陷浓度基本相当;在略偏离计量比的富Ti成分端,Ti原子的反位缺陷浓度高于Al原子;在富Al成分端则情形相反.计算结果表明,3种点缺陷对(AlTi-TiAl、TiAl-TiAl、VAl-AlTi)在基体中具有较强的聚集趋势,而其它类型的点缺陷对则有向基体扩散的趋势.

关键词: Ti3Al , 点缺陷 , 形成焓 , 第一性原理 , Wagner-Schottky模型

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