基于第一性原理界面模型對W-Cu復(fù)合材料體系中W/Cu相界、W晶界和Cu晶界的溶質(zhì)偏聚行為進(jìn)行了系列計算分析,定量化研究了W-Cu體系中多類界面的鍵合特征和Sc、Ti、Y、In等多種合金化元素的界面偏聚特點(diǎn)。結(jié)合W-Cu體系的偏聚能和電子結(jié)構(gòu)計算,揭示了W-Cu體系中同種合金化元素在晶界偏聚和相界偏聚過程中可能存在的顯著差異及其微觀機(jī)理。通過W-Y和W-Sc體系中合金化元素添加結(jié)果的對比分析,闡述了強(qiáng)偏聚元素與界面穩(wěn)定性之間的關(guān)聯(lián)。進(jìn)一步,結(jié)合晶界偏聚能、相界偏聚能、銅基固溶體形成能等計算,提出了W-Cu復(fù)合材料體系篩選溶質(zhì)元素的基本判據(jù),從原子尺度上為研究多相復(fù)合體系的合金化元素優(yōu)選策略提供了普適性分析方法,同時為高性能W-Cu基復(fù)合材料的研發(fā)提供了新的設(shè)計思路。

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