Y摻雜γ-TiAl電子結(jié)構(gòu)的第一性原理計(jì)算
本文關(guān)鍵詞: 金屬間化合物 第一性原理 占位 電子結(jié)構(gòu) 出處:《稀有金屬材料與工程》2017年02期 論文類型:期刊論文
【摘要】:采用基于密度泛函理論的第一性原理平面波贗勢(shì)方法,計(jì)算過(guò)渡元素Y在γ-TiAl中占位情況,并優(yōu)化了Ti_2Al_2、TiAl_2Y、Ti_3Al_4Y、Ti_7Al_8Y及Ti_(15)Al_(16)Y的結(jié)構(gòu)模型,獲得以上摻雜體系的幾何結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)、形成能以及電荷布局值從而分析體系的穩(wěn)定性、成鍵特性,預(yù)測(cè)摻雜體系的宏觀性質(zhì)。結(jié)果表明:Y元素優(yōu)先占據(jù)Ti位;隨Y摻雜濃度增加,晶格畸變逐漸增大,晶體形成能力逐漸變強(qiáng),Ti(d)-Al(p)中共價(jià)性比例先增加后減小,其中Ti_(15)Al_(16)Y的共價(jià)性最弱,有利于γ-TiAl改善脆性。
[Abstract]:By using the first-principle plane-wave pseudopotentiality method based on density functional theory, the transition element Y in 緯 -TiAl is calculated and the Ti2AlSP-TiAl2Y is optimized. The structure models of Ti3Al4YY and Ti_(15)Al_(16)Y have been obtained, and the geometric and electronic structures of the above doped systems have been obtained. The formation energy and charge distribution value are used to analyze the stability and bonding characteristics of the system and to predict the macroscopic properties of the doped system. The results show that the Ti site is preferentially occupied by the W Y element. With the increase of Y doping concentration, the lattice distortion increases gradually, and the crystal formation ability increases gradually. The covalent property of Ti_(15)Al_(16)Y is the weakest, which is beneficial to improve the brittleness of 緯 -TiAl.
【作者單位】: 南京航空航天大學(xué);太原理工大學(xué);
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(51474131,51174119) 江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目(KYLX15_0309) 南京航空航天大學(xué)博士學(xué)位論文創(chuàng)新與創(chuàng)優(yōu)基金(BCXJ14-11) 江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】:TG146.23
【正文快照】: γ-Ti Al與傳統(tǒng)高溫結(jié)構(gòu)材料相比,具有熔點(diǎn)高、比強(qiáng)度和比模量高等優(yōu)點(diǎn),有望替代鎳基高溫合金成為新一代航空結(jié)構(gòu)材料。雖然γ-Ti Al擁有諸多優(yōu)異性能,但是作為一種金屬間化合物,Ti-Al鍵合方式以共價(jià)性為主,兼具金屬性和離子性,Ti和Al周圍電荷分布不均勻,呈現(xiàn)明顯方向性,且電
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