文献类型：期刊文章

作　　者：宋庆功[1,2] 秦国顺[2] 杨宝宝[1] 蒋清杰[2] 胡雪兰[2]

机构地区：[1]中国民航大学理学院,低维材料与技术研究所,天津300300 [2]中国民航大学中欧航空工程师学院,天津300300

出　　处：《物理学报》

基　　金：国家自然科学基金(批准号:51201181)资助的课题~~

年　　份：2016

卷　　号：65

期　　号：4

起止页码：240-248

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2014、CAS、CSCD、CSCD2015_2016、EI(收录号：20161102092053)、IC、INSPEC、JST、RCCSE、SCI-EXPANDED(收录号：WOS:000371401000030)、SCIE、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、ZMATH、核心刊

摘　　要：以Zr替代Ti(或Al)掺杂γ-Ti Al体系为研究对象,掺杂浓度(摩尔比)分别为1/54,1/36,1/24和1/16.采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算研究了Zr掺杂γ-TiAl体系的晶体结构及其稳定性、延性和电子性质等.结果显示,Zr替位掺杂,可以改变γ-TiAl基合金的结构对称性.计算的形成能表明,Zr替代Ti原子会使体系的形成能降低,而Zr替代Al原子会使体系的形成能增加.因而,在掺入γ-TiAl时,Zr更倾向于替代Ti原子,但是Zr替代Al原子也具有一定的可能性,从而会产生多样的掺杂体系,对于改善合金的性质具有重要意义.对各个体系轴比的计算与分析表明,当掺杂浓度为1.85 at%—6.25 at%时,Zr替代Al原子会使体系的轴比减小、接近于1,从而改善合金的延性效果明显.能带结构显示各个Zr掺杂γ-TiAl体系均具有金属导电性.对电子态密度和布居数的分析表明,Zr替代Al原子后,Zr与其邻近Ti原子的共价键结合强度大为降低,导致合金体系中的Ti—Al(Zr)键的平均强度明显减弱,金属键增强,这是改善γ-TiAl合金延性的重要因素.

关 键 词：Zr掺杂  Γ-TIAL 晶体结构  延性 电子性质

分 类 号：TG146.2[材料类]