机械与材料工程
陈律 李敏 刘逸众
2020, 37(3): 41-47.
采用第一性原理赝势平面波方法,基于虚拟晶体势函数近似(VCA),研究了Ga微合金化(x<1.0 %,原子百分比,下同)时理想与缺陷B2-NiAl晶体的弹性常数C44,Cauchy压力参数(C12-C44)、弹性模量E、剪切模量G及其与体模量B0的比值 G/B0随Ga合金化浓度x的影响。数据分析显示:对于无缺陷NiAl晶体,无论Ga原子取代Ni原子位还是取代Al原子位,都不利于NiAl晶体材料室温延性的改善;对于Ni空位缺陷,无论Ga原子取代NiAl 晶体中的那种亚点阵位置,都能改善其合金的延性;而对于Ni反位缺陷,Ga原子取代NiAl 晶体中的Al原子位比取代Ni原子位更具有优势,从而解释了实验研究中出现Ga微合金化能提高NiAl单晶室温延性的原因可能源于Ga原子与NiAl 晶体中点缺陷之间的关联与协同作用。电子态密度分析显示,Ga原子能够协同NiAl晶体当中的点缺陷削弱Ni(d)-Ni(d)主要成键峰的杂化效应,降低主要成键峰的方向性。