Mg13Al14和Mg17Al12中间合金的第一性原理研究

论文摘要

Mg-Al合金具有密度小、刚度好、强度质量比极佳、可铸性以及延展性良好等优点,可作为一种性能优异的轻量级结构材料。Mg17Al12作为其中的中间合金,具有阻碍位错运动来强化晶界的重要作用。本工作采用第一性原理方法,系统研究了Mg13Al14和Mg17Al12两种中间合金的晶体结构、电子结构及力学性能。研究结果表明:Mg13Al14的原胞结构不具有热力学稳定性,而Mg13Al14初胞结构热力学稳定,且稳定性高于Mg17Al12;通过电子结构分析发现,Mg13Al14和Mg17Al12均具有很强的金属性,且Mg17Al12的离子性略强于Mg13Al14,因此Mg17Al12具有更高的结构稳定性;通过力学参数计算,可以得出二者的初胞均具有良好的力学稳定性,而Mg13Al14的原胞不具有力学稳定性。其中Mg13Al14表现为延性材料,Mg17Al12表现为脆性材料; Mg13Al14初胞的可塑性更好,抵抗剪切形变的能力强于Mg17Al12; Mg17Al12的刚性更高,抗塑性变形能力强于Mg13Al14; Mg13Al14和Mg17Al12均表现为弹性各向异性;对于Mg-Al合金,中间合金初胞结构的Mg13Al14的综合力学性能优于Mg17Al12,但原胞的热力学稳定性较差,与Mg17Al12相比不利于提升Mg-Al的热稳定性。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 周勇,党墨含,孙良,翟文彦,董会,高倩,赵飞,彭建洪

关键词: 合金,第一性原理,电子结构,力学性能

来源: 材料导报 2019年24期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 西安石油大学材料科学与工程学院,青海民族大学物理与电子信息工程学院

基金: 金属材料磨损控制与成型技术国家地方联合工程研究中心开放基金资助项目(HKDNM201811),西安石油大学研究生创新与实践能力培养立项项目(YCS17211037),西安石油大学《材料科学与工程》省级优势学科资助~~

分类号: TG146.22

页码: 4111-4116

总页数: 6

文件大小: 761K

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