含Nb或Ge的锆合金表面氧吸附行为的第一性原理研究

发布时间：2017-10-16 23:04

  本文关键词：含Nb或Ge的锆合金表面氧吸附行为的第一性原理研究

  更多相关文章： 吸附性质 锆合金 耐腐蚀性能 密度泛函理论

【摘要】：采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了纯锆表面和含Nb或Ge锆合金表面上氧的吸附性质.结果表明,Nb和Ge对Zr(0001),(1120)和(1010)表面吸附性质的影响各不相同.根据计算得到的偏聚能结果,Nb和Ge迁移到Zr(0001)表面比迁移到其他两个表面更容易,而Nb和Ge都可以降低Zr(0001)表面对氧原子的吸附能力,因此这两种元素都能抑制锆合金的初始氧化.进一步的电子结构分析发现,Nb和Ge改变表面对氧原子的吸附能力是通过改变表面d能带的分布来实现的.
【作者单位】： 上海大学材料科学与工程学院材料研究所微结构重点实验室;
【关键词】： 吸附性质 锆合金 耐腐蚀性能 密度泛函理论
【基金】：国家自然科学基金(批准号:51301102) 上海市自然科学基金(批准号:15ZR1416000)资助的课题~~
【分类号】：TG146.414
【正文快照】： 1引言金属锆的热中子吸收截面小,添加合金元素后的锆合金有良好的力学性能以及高温耐腐蚀性能,因此锆合金一直被用作水冷核反应堆中核燃料元件的包壳材料[1].核燃料元件在反应堆中工作时,受到中子辐照、高温高压水的腐蚀和冲刷,导致锆合金包壳失效从而影响燃料元件的使用寿命[

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