Al、 Zn对Mg-Li相界合金化效应的第一性原理研究

稀有金属材料与工程, 2014, 43(7): 1661-1665.

Al、 Zn对Mg-Li相界合金化效应的第一性原理研究

王小宏 ^1, , 张彩丽 ^2, , 户秀萍 ^3, , 韩培德 ^4,

1.太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室,山西太原030024

2.太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室,山西太原030024

3.太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室,山西太原030024

4.太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室,山西太原030024

基金项目: 国家自然科学基金(50874079)

关键词： Mg-Li合金 , Al , Zn , 第一性原理 , 电子结构 , 合金化效应

First Principle Study on Alloying Effect of Al and Zn Doping on Mg-Li Phase Interface

Keywords： Mg-Li alloy , Al , Zn , first principles , electronic structure , alloying effect

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理超软赝势平面波方法,研究了Al、Zn对Mg-Li合金中α-Mg/β-Li相界断裂强度的影响.体系结合能的计算结果表明Al、Zn固溶于Mg-Li合金后其结构更为稳定;从所得断裂功、态密度以及电荷密度的结果来看,Al更容易固溶于α-Mg固溶体中,对断裂强度的增强作用优于占位于α-Mg/β-Li相界面;Zn占位于α、β晶内、相界面的倾向性不明显,但均可使体系的断裂强度提高;Al、Zn复合合金化后使体系稳定性得到提高,断裂强度等得到进一步的改善.环境敏感镶嵌能的计算结果表明Zn比Al更容易偏聚于相界面;Al、Zn合金化对体系稳定性、断裂强度产生的影响主要是由于Al-3s3p轨道电子、Zn 3d轨道电子贡献产生了新的成键峰,以及Mg 2p轨道及Li 2s轨道电子在费米能级处共同作用的结果.

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