第一性原理研究点缺陷对B2结构NiAl合金性能的影响（英文）

牛晓峰^1,2，黄志伟³，王宝健^1,2，王晨晨^1,2，宋振亮^1,2

1. 太原理工大学2. 先进镁基材料山西省重点实验室3. 中国兵器工业第五九研究所

摘 要：采用基于密度泛函理论的第一性原理计算分析了含点缺陷结构NiAl晶胞的形成热、形成能、点缺陷平衡浓度、力学性能、电子结构等。将NiAl与其他B2结构的金属间化合物进行对比,发现NiAl拥有更好的塑性和成键强度。根据形成热、形成能和点缺陷平衡浓度的计算结果,发现Ni反位和空位缺陷是NiAl晶胞结构中主要的点缺陷。通过Pugh（G/B₀）和Cauchy(C₁₂–C₄₄)准则预测出Ni空位和反位缺陷、Al反位缺陷能够提升NiAl合金的脆性,其中Ni空位缺陷作用最明显;而Al空位缺陷能够改善NiAl合金的塑性,但在NiAl合金中的浓度很低。态密度计算结果发现NiAl合金具有良好的导电性能,Ni空位缺陷、Al空位和反位缺陷能够提升NiAl合金的稳定性。

关键词：NiAl合金;点缺陷;力学性能;第一性原理;