基于第一性原理界面模型對(duì)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(jì)算分析,定量化研究了W-Cu體系中多類(lèi)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(jì)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(guò)程中可能存在的顯著差異及其微觀機(jī)理。通過(guò)W-Y和W-Sc體系中合金化元素添加結(jié)果的對(duì)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(jì)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(shí)為高性能W-Cu基復(fù)合材料的研發(fā)提供了新的設(shè)計(jì)思路。

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