Mg₁₇Al₁₂、Al₂Y及Al₂Ca相稳定性与弹性性能第一原理研究

来源期刊：稀有金属材料与工程2014年第4期

论文作者：杨晓敏 侯华 赵宇宏 杨玲 韩培德

文章页码：875 - 880

关键词：Mg-Al系合金;热力学性质;弹性性能;电子结构;第一性原理;

摘    要：采用基于密度泛函理论的Castep和Dmol程序软件包,计算了Mg17Al12、Al2Y及Al2Ca相的结构稳定性、弹性性能与电子结构。形成热和结合能计算结果表明:Al2Y具有最强的合金化形成能力和结构稳定性;热力学性质计算结果表明:在298⁵73 K温度范围内,Al2Y的Gibbs自由能始终最小,其结构热稳定性最好,Al2Ca次之,Mg17Al12最差,Y和Ca合金化Mg-Al系合金形成Al2Y及Al2Ca利于提高镁合金的高温抗蠕变性能;弹性常数的计算结果表明:3种金属间化合物均为脆性相,Mg17Al12的塑性最好;采用弹性常数计算结果预测的Al2Y熔点最高,其结构热稳定性最好。态密度和Mulliken电子占据数的计算结果表明:Al2Y结构最稳定的原因,主要源于体系在Fermi能级以下区域成键电子存在强烈的共价键作用。