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L10-TiAl金属间化合物4d过渡金属合金化电子结构与力学性能计算
1
作者 陈律 李长云 《中国材料科技与设备》 2009年第3期68-72,共5页
采用第一原理赝势平面波方法研究了TiAl-X（X为4d过渡金属）超胞合全体系的几何、能量与电子结构。通过计算、比较、分析Ti7Al8X与Ti8Al7X超胞的合金形成能，本文得出4d过渡金属在L10-TiAl合金中的占位情况：Y、Zr、Nb、Mo和Tc主要优先... 采用第一原理赝势平面波方法研究了TiAl-X（X为4d过渡金属）超胞合全体系的几何、能量与电子结构。通过计算、比较、分析Ti7Al8X与Ti8Al7X超胞的合金形成能，本文得出4d过渡金属在L10-TiAl合金中的占位情况：Y、Zr、Nb、Mo和Tc主要优先占据Ti原子位，而Ru、Rh、Pd、Ag和Cd则主要优先占据Al原子住。合金化元素价电子态密度图的变化，较好地解释了4d过渡金属在L10-TiAl合金中的占位规律。合金化超胞模型G／B值显示Mo、Tc、Ru、Rh、Pd和Ag有利于改善TiAl合金的室温塑性，而Y、Zr、Nb、和Cd则相反。Mo、Ag与Nb的合金化效应与实验结果一致，其余的4d过渡金属对L10—TiAl合金的韧化效应还需要实验进一步验证。 展开更多
关键词 l10—TiAl合金 赝势平面波方法 形成热 室温脆性 电子结构
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金属间化合物L1_0-TiAl点缺陷浓度的第一原理 被引量：5
2
作者 陶辉锦 孙顺平 +3 位作者 张铖铖 陈图 罗伟 江勇 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2789-2797,共9页
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... 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。 展开更多
关键词 l10-tial金属间化合物 点缺陷浓度 形成焓 第一原理 Wagner-Schottky模型
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3d过渡金属在L1_0-TiAl中占位的第一原理计算 被引量：2
3
作者 陈律 《长沙航空职业技术学院学报》 2008年第3期43-48,共6页
采用第一原理赝势平面波方法研究TiAl-X(X为3d过渡金属)超胞合金体系的几何、能量与电子结构。通过计算、比较、分析Ti7Al8X与Ti8Al7X超胞的合金形成能,得出3d过渡金属在L10-TiAl合金中的占位情况:合金化元素的外层电子数,特别是外层的... 采用第一原理赝势平面波方法研究TiAl-X(X为3d过渡金属)超胞合金体系的几何、能量与电子结构。通过计算、比较、分析Ti7Al8X与Ti8Al7X超胞的合金形成能,得出3d过渡金属在L10-TiAl合金中的占位情况:合金化元素的外层电子数,特别是外层的d电子数对其在L10-TiAl合金中的占位有非常明显的影响,d电子数较少的前过渡金属Sc、V和Cr主要优先占据Ti原子位,而d电子数较多甚至是满d壳层的Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn则主要优先占据Al原子位。与相关理论研究比较,对Cr元素在L10-TiAl合金中占据情况得出不同结论。对于合金化元素在L10-TiAl合金中占据不同亚点阵的情况,还从电子分波态密度角度,很好地解释了其产生的电子机制。 展开更多
关键词 l10-tial合金 占位 第一原理 赝势平面波方法 电子结构
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Sc在L1_0-TiAl金属间化合物中占位的理论研究
4
作者 陈律 王震 《长沙航空职业技术学院学报》 2006年第2期46-49,共4页
基于密度泛函理论,运用第一原理赝势平面波方法,采用CASTEP量子力学能量软件包研究了Sc占据Ti位与Sc占据A l位的超胞晶格常数、原子形成热、超胞总态密度与电子密度差分图,两种情况对比下,在L10-TiA l合金中,Sc优先占据Ti位,这一结论为... 基于密度泛函理论,运用第一原理赝势平面波方法,采用CASTEP量子力学能量软件包研究了Sc占据Ti位与Sc占据A l位的超胞晶格常数、原子形成热、超胞总态密度与电子密度差分图,两种情况对比下,在L10-TiA l合金中,Sc优先占据Ti位,这一结论为进一步研究三元系TiA l-Sc合金提供了理论研究的基础。 展开更多
关键词 l10-tial合金 占位 第一原理 赝势平面波方法 电子结构
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L1_0-TiAl基本物性的计算与比较研究 被引量：4
5
作者 陈律 彭平 韩亚利 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期47-51,共5页
为了从理论上进一步揭示L10型TiAl金属间化合物的本征物性,采用第一原理赝势平面波方法,计算了L10型TiAl金属间化合物的平衡晶格常数、合金结合能、形成热、弹性常数以及点缺陷形成能,并与其他计算方法和实验测试的结果进行了比较.点缺... 为了从理论上进一步揭示L10型TiAl金属间化合物的本征物性,采用第一原理赝势平面波方法,计算了L10型TiAl金属间化合物的平衡晶格常数、合金结合能、形成热、弹性常数以及点缺陷形成能,并与其他计算方法和实验测试的结果进行了比较.点缺陷形成能的分析结果表明,富Ti合金易出现Ti反位缺陷,富Al合金易出现Al反位缺陷;双空位形成能的分析结果表明,Ti-Ti最近邻双空位形成能最低,表明这种Ti-Ti最近邻双空位最稳定.基于晶体总电子态密度与各原子分波态密度等电子结构信息,对上述计算结果进行了初步分析. 展开更多
关键词 TIAl合金 电子结构 赝势平面波方法
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过渡金属元素在L1_0-TiAl中占位行为的热力学研究
6
作者 吴刚 郑振环 +1 位作者 吴波 李强 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期644-651,共8页
从合金热力学的角度,采用一种普适化的三亚晶格热力学模型,辅助以第一性原理总能计算的方法,研究了常用于添加在L10-TiAl基金属间化合物中的12种过渡族金属元素的占位行为随Ti/Al比和温度的变化情况。结果表明,在1173 K,合金化元素含量... 从合金热力学的角度,采用一种普适化的三亚晶格热力学模型,辅助以第一性原理总能计算的方法,研究了常用于添加在L10-TiAl基金属间化合物中的12种过渡族金属元素的占位行为随Ti/Al比和温度的变化情况。结果表明,在1173 K,合金化元素含量固定为2%(原子分数),Ti/Al比从0.6增加至1.4时,Ti和Al本身具有很强的占位有序性。当温度固定为1173 K,Ti/Al比从0.6增加至1.4时,合金化元素按其占位行为可以分为两大类,其中,V,Ta,Mo,Mn,Cr,Zn和W元素随Ti/Al比的增加,其占位行为在Ti/Al=1附近出现了从占Ti位到Al位的突变;Zr,Nb,Tc,Co和Ag元素的占位行为随Ti/Al比变化没有明显变化。当Ti/Al=1,合金体系固定为Ti0.49Al0.49M0.02,温度从200 K增加至2000 K时,合金化元素按其占位行为同样可以分为两大类,其中,V,Ta,Mo,Tc,Co,Mn,Cr,Zn和W元素随温度升高,其占位行为从完全无序转变为具有明显的占位倾向性;Zr,Nb和Ag元素的占位行为随温度升高没有显著变化。比较表明,Ti/Al比对合金化元素占位行为的影响大于温度的影响。该结果与大部分文献报道的实验和计算结果吻合。 展开更多
关键词 l10-tial 过渡金属 占位行为 热力学模型 第一性原理计算
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4d过渡金属在L1_0-TiAl中占位的第一原理研究 被引量：1
7
作者 陈律 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第6期92-96,共5页
采用第一原理赝势平面波方法研究了TiAl-X(X为4d过渡金属)超胞合金体系的几何、能量与电子结构。通过对Ti7Al8X与Ti8Al7X超胞的合金形成能的计算、比较与分析发现:合金化元素的外层电子数,特别是外层的d电子数对其在L10-TiAl合金中的占... 采用第一原理赝势平面波方法研究了TiAl-X(X为4d过渡金属)超胞合金体系的几何、能量与电子结构。通过对Ti7Al8X与Ti8Al7X超胞的合金形成能的计算、比较与分析发现:合金化元素的外层电子数,特别是外层的d电子数对其在L10-TiAl合金中的占位有非常明显的影响,d电子数较少的前过渡金属Y,Zr,Nb和Mo主要优先占据Ti原子位,而d电子数较多甚至是满d壳层的Rh,Pd,Ag和Cd则主要优先占据Al原子位。而介于这两种情况中间的Tc和Ru合金化元素,表现出微弱的趋势,分别偏重占据Ti原子位和Al原子位。通过合金化元素价电子态密度图的变化,较好地解释了4d过渡金属在L10-TiAl合金中的占位规律。 展开更多
关键词 l10—TiAl合金 占位 第一原理 赝势平面波方法 电子结构
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