文献类型：期刊文章

作　　者：宋庆功[1,2] 董珊珊[2] 胡烨[2] 康建海[1] 严慧羽[1] 王明超[1] 刘志锋[1]

SONG Qinggong;DONG Shanshan;HU Ye;KANG Jianhai;YAN Huiyu;WANG Mingchao;LIU Zhifeng(Institute of Low Dimensional Materials and Technology,College of Science,Civil Aviation University of China,Tianjin 300300,China;Sino-European Institute of Aviation Engineering,Civil Aviation University of China,Tianjin 300300,China)

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3003002 [2]中国民航大学中欧航空工程师学院,天津300300

出　　处：《材料导报》

基　　金：国家自然科学基金(51802343)。

年　　份：2021

卷　　号：35

期　　号：2

起止页码：2057-2063

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2021_2022、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、UPD、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：γ-TiAl基合金是一类具有广阔应用前景的高温结构材料,改善其高温抗氧化性能是当前研究的热点之一。以第一性原理计算为基础,研究了Mo含量小于9.26%(原子分数)的20种γ-TiAl基合金体系的几何性质、密度、原子平均形成能、间隙O原子的形成能、Al空位和Ti空位的形成能。结果显示:各种Mo替位掺杂γ-TiAl基合金体系的密度升高,但均小于4.5 g·cm-3,仍具有替代传统镍基合金的密度优势。各个掺杂体系的总能量和原子平均形成能均小于零,显示它们具有良好的能量稳定性,据此预测它们可以由实验制备。随Mo含量的升高,掺杂体系的稳定性逐渐降低。通过对Mo掺杂γ-TiAl体系的O原子形成能差值ΔE f(O)、Al空位与Ti空位形成能差值ΔE V的计算和分析揭示,当Mo含量为4.0%~7.4%时,阻碍间隙O原子扩散的势垒增大,Al空位扩散的能力得以提升且Ti空位扩散的能力被抑制。这对在γ-TiAl基体表面生成α-Al 2O 3占主导地位的连续致密氧化膜有重要作用,为研发抗氧化性能优良的新材料提供了理论依据。

关 键 词：Γ-TIAL基合金 稳定性 抗氧化性 第一性原理

分 类 号：TG178]