赵俊普
- 作品数：3 被引量：5H指数：1
- 供职机构：中国民航大学更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：一般工业技术金属学及工艺理学更多>>
- Zr和(或)Nb掺杂γ-TiAl合金的延性与结构稳定性
- 2016年
- 采用密度泛函理论结合物理化学分析,计算了Zr和(或)Nb替位掺杂γ-Ti Al形成的8个合金体系的几何结构、能量性质、弹性性质、电子性质和化学键特性。结果表明:各个掺杂体系的总能量和原子平均形成能均为负值,表明其具有较好的稳定性。掺杂体系Ti12Al11Zr、Ti12Al11Nb、Ti11Nb Al11Zr和Ti11Zr Al11Nb的轴比都有所改善,更接近于1。对单掺杂体系和双掺杂体系,晶胞体积的变化与杂质原子半径的变化趋势一致,且Zr和Nb总是都倾向于替代Ti原子;掺杂体系均具有较好的延性,为改善γ-Ti Al基合金的延性提供了理论依据;Zr和Nb掺杂使体系的共价键强度降低、金属键强度增强,体系的能量稳定性有所降低,因而提高了面间的可动性,有利于改善合金的延性。
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- 关键词：Γ-TIAL基合金延性电子性质第一性原理
- 基于密度泛函理论的La掺杂γ-TiAl体系结构延性与电子性质被引量：5
- 2017年
- 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算研究了La替位Ti或Al且掺杂浓度分别为1.85 at.%,2.78 at.%,4.17 at.%,6.25 at.%,8.33 at.%,12.5 at.%的γ-Ti Al合金的晶体结构、稳定性和延性等性质.结果显示,杂质La浓度x 12.5 at.%,各个体系均具有较好的能量稳定性,即在一定条件下它们是可以实验制备的,且掺杂合金体系的密度<4.6 g·cm^(-3).La掺杂引起晶格参量变化进而导致合金体系的轴比发生变化.La的低浓度(x 6.25 at.%)掺杂使合金体系的轴比相较纯γ-Ti Al更接近于1,这对于改善材料的延性极为有利,其中Ti_(11)La Al_(12)体系的轴比最接近于1,预报其延性最佳.通过对比Ti_(11)LaAl_(12)和Ti_(12)Al_(12)体系的布居数、电荷密度和电子态密度,发现Ti_(11)LaAl_(12)体系延性改善的电子因素为:掺杂使体系内Al(Ti)原子轨道上的电子重新分布,Ti-d轨道和Al-p轨道的电子数均减小,可被p-d杂化轨道局域化的电子数减小,p-d轨道杂化键强度降低,从而使位错移动的阻力减少,延性得以明显改善.电子重新分布改变了部分化学键的性质,部分Al—Ti共价键转化为Al—La离子键,部分Ti—Ti共价键转化为Ti—La金属键,它们的共价性及方向性明显降低,材料金属性增强.在掺杂体系中Al—Al键的平均强度减弱,Al—Ti键和Ti—Ti键的平均强度增强,三者的强度差异明显减小,晶体结构的各向异性程度降低.
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- 关键词：延性电子性质
- La和Zr(或Cr,Fe)双掺杂对γ-TiAl基合金结构与性质的影响
- TiAl合金以其密度低、比强度高、抗氧化性好、抗蠕变性能好等优点成为航空航天、汽车发动机等领域的新一代关键材料。制约该类合金材料压力加工及其应用的瓶颈是其延性不足。特别是作为主要成分的γ-TiAl室温塑性较期望值仍有一定...
- 赵俊普
- 关键词：第一性原理电子性质延性
- 文献传递
