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- Cu-Al层状复合材料金属间化合物结构稳定性的第一性原理计算
- 2024年
- 铜铝层状复合材料在固液复合铸轧成型时,固态铜与液态铝在接触面发生界面反应生成的金属间化合物容易引发晶界脆性、晶间裂纹或弹性畸变致使其开裂而失效。因此,一个强而稳定的界面对于整个复合材料的结构强度至关重要。为深入了解界面金属间化合物的化学键合、晶体结构及稳定性,利用第一性原理对Cu-Al层状复合材料中常见的金属间化合物Al_(4)Cu_(9)、Al_(2)Cu、AlCu开展了热力学性能、力学性能和电子结构的相关计算。有效生成热数值表明,扩散初始阶段Al_(2)Cu相将在界面处最先生成,待Al_(2)Cu初生相形成后,将依次生成Al_(4)Cu_(9)、AlCu。Al_(2)Cu、Al_(4)Cu_(9)和AlCu均符合力学稳定性标准,对比它们的B/G值、泊松比和硬度,3种金属间化合物均为脆性相,其中Al_(2)Cu的脆性最大且硬度最高。通过对能带、态密度和Mulliken布居进行分析,发现金属键在Al_(2)Cu和AlCu化学键中具有更强的离子性特征,而在Al_(4)Cu_(9)化学键中具有更强的共价性特征,使得Al和Cu原子之间的相互作用更紧密,稳定性更强。
- 李爽王文焱张飞扬崔云峰谢敬佩谢敬佩朱晓龙王爱琴
- 关键词:生成焓结合能
- 一种金属间化合物结构件的成形方法
- 本发明属于化工工艺领域,尤其涉及一种金属间化合物结构件的成形方法。该方法包括以下步骤:将粉末成形构件与支板构件进行热等静压扩散连接;所述粉末成形构件和支板构件的材料为金属间化合物或金属间化合物复合材料。本发明提供的方法在...
- 孙志雨莫晓飞李亚峰丁贤飞南海
- Zr-Be二元体系金属间化合物结构、电子、力学和热力学性能的第一性原理研究被引量:1
- 2022年
- 基于密度泛函理论和广义梯度近似(GGA)方法,对Zr-Be二元合金中金属间化合物ZrBe_(2)、ZrBe_(5)、ZrBe_(13)和Zr_(2)Be_(17)的结构、电子、力学和热力学性能进行了第一性原理计算。优化后的0 K点阵参数与已有的实验结果基本一致,证明了计算的可靠性。通过计算得到的形成焓和结合能表明,所有的金属间化合物都能在0 K自发形成,其中ZrBe_(5)的合金化能力最强,ZrBe_(2)的结构稳定性最好。随后,电子态密度(DOS)也被用于了解金属间化合物的稳定性。采用应力-应变法计算了这些金属间化合物的独立弹性常数。在此基础上,利用Voigt-Reuss-Hill近似推导出了多晶材料的体模量B、剪切模量G、杨氏模量E、泊松比ν和各向异性A等力学参数。此外,利用Pugh准则、泊松比和柯西压力对金属间化合物的延性行为进行了分析。在热力学性能方面,除了利用准调和近似(QHA)计算晶格振动能量、体模、热膨胀系数和比热随温度变化外,所有的声子色散曲线都说明了这些金属间化合物的动态稳定性。
- 刘瑶翟芳艺米国发刘晨王友超
- 关键词:力学性能热力学性能第一性原理
- 铂族有序金属间化合物结构设计及甲酸氧化电催化性能研究
- 直接甲酸燃料电池(Direct formic acid fuel cell,DFAFC)具有较高的理论电压和能量密度,且燃料渗透率低,被认为是一种有前景的能量转换装置。然而,阳极甲酸氧化反应(Formic acid ox...
- 申涛
- 关键词:燃料电池电催化
- Cu-Pd-Rh金属间化合物结构稳定性与界面性能的第一性原理研究
- 贵金属材料由于其优异的耐高温、抗氧化以及耐腐蚀等特性,被广泛应用于航天航空、电子化工等领域。但由于贵金属资源储存有限,价格昂贵,在贵金属材料中掺杂非贵金属并优化材料性能成了目前材料性能研究的热点。围绕贵金属合金材料的界面...
- 熊鲁
- 关键词:第一性原理双金属催化剂金属间化合物
- 稀土元素Ce对NiAl金属间化合物结构及力学性能的影响被引量:1
- 2020年
- 基于密度泛函理论的第一原理方法,使用VASP代码包计算分析稀土元素Ce对金属间化合物NiAl结构及力学性能的影响。结果表明:Ce原子在NiAl中优先占据Al位;Ce掺杂后引起NiAl晶胞畸变,晶格常数增大。通过电荷密度图和态密度图分析,Ce与邻近的Ni、Al原子发生相互作用并存在轨道杂化成键。计算弹性常数、弹性模量等物理量,结果表明,Ce使得NiAl的硬度降低,刚性变弱,利用Pugh判据分析得出Ce能够改善NiAl的韧性。随着Ce掺杂浓度的增加,NiAl晶格常数增大的幅度提高,NiAl的韧性越好,但其硬度和刚性降低的幅度也越大。
- 胡雪兰卢睿智王智隆刘义王亚如
- 关键词:NIAL金属间化合物稀土元素CE电子结构力学性能
- Re对Ni3Al金属间化合物结构及力学性能影响研究
- 航空发动机为了达到超高速、大升限、远航程等要求,引起了其燃烧室温度较高等一些问题,因此发动机热端部件的材料研发成为一个新的研究方向。Ni3Al金属间化合物作为镍基高温合金的强化相(γ'相),具有良好的高温强度和蠕变强度,...
- 卢睿智
- 关键词:镍铝合金力学性能
- 文献传递
- L12型Ir基与Ag--Zr/Hf金属间化合物结构与性能的第一性原理研究
- 贵金属由于杰出的物理化学性质,被广泛应用于航天航空、生物医用、电子元器件和环保领域等。铱是贵金属中重要的一员,铱合金在高温材料中被重视。同时银合金在贵金属材料中常常被用于医用领域。围绕铱和银合金的金属间化合物进行的相关研...
- 舒适
- 关键词:铱合金银合金金属间化合物热力学性能电子性能
- 文献传递
- 一种Mg(Zn)-MgSb金属间化合物结构材料的合成方法
- 本发明公开了一种Mg(Zn)‑MgSb金属间化合物结构材料的合成方法,称取Mg:Sb=1.2‑12:1的Mg粉和Sb粉,加入占Mg粉和Sb粉总质量1‑2%的Zn粉混合均匀,将混合粉末装入模具,压制成型,成型的制品用石墨纸...
- 周小平
- 文献传递
- Al--Pr金属间化合物结构、弹性性能及电子结构研究--基于密度泛函理论的第一性原理计算
- 本文利用基于密度泛函理论的第一性原理程序CASTEP计算研究了包括(Al4Pr(I4/mmm)、α-Al11Pr3(Immm)、Al3Pr(P63/mmc)、Al2Pr(Fd(3)m)、α-AlPr(Pm(3)m)、β-...
- 刘崴
- 关键词:金属间化合物弹性性能