侯华欣
,
卢艳丽
,
陈铮
稀有金属材料与工程
基于马儿可夫链理论和Bragg-Williams型方程,建立了描述反位缺陷占位几率的基本方程和转移几率;推导出了平衡时空位与反位缺陷浓度的表达式.利用所建模型结合第一性原理平面波赝势法系统研究了NiAl中各种点缺陷,从定量计算和电子结构角度论证了平衡状态下,在Ni:Al=1附近,Ni和Al原子的占位服从Fermi-Dirac统计,并且当温度从800增加到1300 K时,NiAl几率比AlNi几率大106～109倍,反位缺陷以NiAl为主.VNi浓度比AlNi浓度大105～107倍、而NiAl浓度比VAl浓度大106～1010倍.对于同一原子而言,NiAl比VNi稳定,AlNi比VAl稳定.
关键词:
B2-NiAl
,
马儿可夫链
,
第一性原理
,
反位缺陷
,
转移几率
陈律
,
文韬
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.2.001
采用第一原理赝势平面波方法和基于虚拟晶体势函数近似(VCA),计算了Ag合金化(浓度x＜1.0%,原子分数,下同)时完整与缺陷B2-NiAl晶体的弹性性质,并采用弹性常数C44,Cauchy压力参数(C12-C44)、弹性模量E、剪切模量G及其与体模量B0的比值G/B0等,表征和评判了Ag合金化浓度x对NiAl金属间化合物延性与硬度的影响.结果表明:无论是无缺陷的理想NiAl晶体,还是含Ni空位或Ni反位的NiAl缺陷晶体,x＜1%的Ag合金化均可使其硬度大幅提高;在0%～0.6%以及0.7%～1%区间,Ag将提高NiAl完整晶体材料的延性,并且以0.6%附近为最好;当x≤0.5%时,Ag合金化能改善Ni空位的NiAl多晶材料延性,并以x=0.32%～0.48%时,Ni空位的NiAl多晶延性的提升幅度尤为明显;而当1%＞x＞0.5%时,却可明显提高Ni反位B2-NiAl晶体的延展性,并在x=0.73%～1%区间呈现相对较好的韧化效果.上述结论归于低浓度Ag的固溶强化与高浓度Ag的富Ag相软化作用.
关键词:
B2-NiAl
,
Ag合金化
,
第一原理计算
,
弹性性质
胡艳军
,
彭平
,
周惦武
,
李贵发
,
郑采星
,
韩绍昌
中国有色金属学报
采用第一原理赝势平面波方法研究了NiAl-X(X为3d过渡金属)合金体系的几何与电子结构.通过合金形成能的计算与分析发现:合金化元素的外层价电子数对其在B2-NiAl中的占位有非常明显的影响,低价电子数的前过渡金属Sc、Ti、V与后过渡金属Zn主要占据Al原子位,具有未满d壳层高价电子数的Mn、Fe、Co则主要占据Ni原子位,而含有半满或满d壳层的Cr与Cu,则既可占据Ni原子位也可占据Al原子位,但倾向于占据Ni原子位.随着合金化元素外层价电子数的增加,3d过渡金属优先占据Ni原子位的趋势增大,至Mn时达到最大,然后随着价电子数的进一步增加,这种趋势逐渐减小.通过对这些合金化元素价电子态密度图的变化,说明3d过渡金属在B2-NiAl中的占位优先趋势.
关键词:
B2-NiAl
,
电子结构
,
赝势平面波方法
,
占位
