Y掺杂γ-TiAl电子结构的第一性原理计算

发布时间：2018-01-26 20:56

  本文关键词： 金属间化合物 第一性原理 占位 电子结构　出处：《稀有金属材料与工程》2017年02期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,计算过渡元素Y在γ-TiAl中占位情况,并优化了Ti_2Al_2、TiAl_2Y、Ti_3Al_4Y、Ti_7Al_8Y及Ti_(15)Al_(16)Y的结构模型,获得以上掺杂体系的几何结构、电子结构、形成能以及电荷布局值从而分析体系的稳定性、成键特性,预测掺杂体系的宏观性质。结果表明:Y元素优先占据Ti位;随Y掺杂浓度增加,晶格畸变逐渐增大,晶体形成能力逐渐变强,Ti(d)-Al(p)中共价性比例先增加后减小,其中Ti_(15)Al_(16)Y的共价性最弱,有利于γ-TiAl改善脆性。
[Abstract]:By using the first-principle plane-wave pseudopotentiality method based on density functional theory, the transition element Y in 纬 -TiAl is calculated and the Ti2AlSP-TiAl2Y is optimized. The structure models of Ti3Al4YY and Ti_(15)Al_(16)Y have been obtained, and the geometric and electronic structures of the above doped systems have been obtained. The formation energy and charge distribution value are used to analyze the stability and bonding characteristics of the system and to predict the macroscopic properties of the doped system. The results show that the Ti site is preferentially occupied by the W Y element. With the increase of Y doping concentration, the lattice distortion increases gradually, and the crystal formation ability increases gradually. The covalent property of Ti_(15)Al_(16)Y is the weakest, which is beneficial to improve the brittleness of 纬 -TiAl.
【作者单位】： 南京航空航天大学;太原理工大学;
【基金】：国家自然科学基金(51474131,51174119) 江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(KYLX15_0309) 南京航空航天大学博士学位论文创新与创优基金(BCXJ14-11) 江苏高校优势学科建设工程资助项目
【分类号】：TG146.23
【正文快照】： γ-Ti Al与传统高温结构材料相比,具有熔点高、比强度和比模量高等优点,有望替代镍基高温合金成为新一代航空结构材料。虽然γ-Ti Al拥有诸多优异性能,但是作为一种金属间化合物,Ti-Al键合方式以共价性为主,兼具金属性和离子性,Ti和Al周围电荷分布不均匀,呈现明显方向性,且电

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;DIFFUSION BONDING OF TiAl TO Ti AND TC4 ALLOY[J];Acta Metallurgica Sinica(English Letters);2000年01期

2 ;A STUDY ON ALUMINIDE COATINGS ON TiAl ALLOYS BY PACKCEMENTATION METHOD[J];Acta Metallurgica Sinica(English Edition);2000年06期

3 ;Effects of HIPing Pressure on Microstructures and Properties of TiAl Alloy[J];Journal of Central South University of Technology(English Edition);2000年03期

4 唐建成,黄伯云,刘文胜,贺跃辉;Microstructural evolution of a forged TiAl based alloy during heat treatment at subtransus temperature[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2000年02期

5 ;Diffusion Bonding between TiAl Based Alloys and Steels[J];Journal of Materials Science & Technology;2001年01期

6 ;THE STRUCTURE CHANGE OF γ-TiAl IRRADIATED BY 50keV XENON IONS AT ROOM TEMPERATURE[J];Acta Metallurgica Sinica(English Edition);2001年04期

7 吴引江;制造TiAl薄板的新方法[J];钛工业进展;2001年05期

8 ;Distribution of Nb atom in the TiAl+Nb system[J];Rare Metals;2001年01期

9 ;MEAM Potential with Angular Dependence for TiAl[J];Rare Metals;2001年01期

10 ;Influence of Aluminum Content in γ-TiAl with L1_0 Structure during Ordering Processes[J];Rare Metals;2001年04期

相关会议论文 前10条

1 ;Study on aging phase transformation process in Ni_(42) CrTiAl alloys[A];第二届全国扫描电子显微学会议论文集[C];2001年

2 Xiang Zan;Li Ouyang;Yu Wang;Yuehui He;Yong Liu;Weidong Song;;Microstructure Evolution of TiAl under Tensile Impact Loadings[A];中国材料大会2012第15分会场：TiAl合金及先进结构金属间化合物材料论文集[C];2012年

3 Fan Yang;Xiao Li;Nan Tian;Yongfeng Liang;Junpin Lin;;Effect of Nb Addition on the Corrosion Behavior of Porous TiAl Based Alloys in Aqueous Environments[A];中国材料大会2012第15分会场：TiAl合金及先进结构金属间化合物材料论文集[C];2012年

4 Zhiyong Xue;YuanXun Huang;Yongtian Wang;Xiaojing Hai;;Laser Remelting Effect on the Joint Property of Diffusion Bonding of TiAl Intermetallics and TC4 Alloy[A];中国材料大会2012第15分会场：TiAl合金及先进结构金属间化合物材料论文集[C];2012年

5 刘辛;骆接文;谢焕文;蔡一湘;;惰性气体雾化法制备TiAl_3粉末的特性[A];第十四届全国钛及钛合金学术交流会论文集（上册）[C];2010年

6 Na Liu;Zhou Li;Guoqing Zhang;Hua Yuan;Wenyong Xu;Zhengjiang Gao;;Effect of Heat Treatment on the Microstructure and Property of TiAl Alloys Prepared by Gas Atomization Powders[A];中国材料大会2012第19分会场：高温合金论文集[C];2012年

7 ;Influence of Heat Treatment on The Precipitation of γ1 Phase in High Nb Containing TiAl-based Intermetallic Alloys[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年

8 Chuanyun Wang;Jinshan Li;Bin Tang;Hongchao Kou;;Numerical Analysis of Superplastic Bulging Process of TiAl Sheet[A];中国材料大会2012第15分会场：TiAl合金及先进结构金属间化合物材料论文集[C];2012年

9 孟祥康;洪建明;刘毅;赵晓宁;刘治国;;二相TiAl基金属间化合物层片结构中的位错组态[A];第八次全国电子显微学会议论文摘要集（Ⅱ）[C];1994年

10 Qing Ye;Zhimeng Guo;Qikai Duan;Chunlei Yang;Junjie Hao;;Preparation of TiAl Intermetallic Alloy by Gelcasting[A];中国材料大会2012第15分会场：TiAl合金及先进结构金属间化合物材料论文集[C];2012年

相关重要报纸文章 前1条

1 中航工业黎明航空发动机（集团）有限责任公司 汪大成;钛铝合金(TiAl)应用现状及发展趋势[N];中国航空报;2012年

相关博士学位论文 前10条

1 张志勇;高洁净度TiAl合金及其纳米复合材料的制备，，组织和力学性能[D];北京科技大学;2015年

2 余龙;高铌TiAl合金疲劳—蠕变交互作用研究[D];北京科技大学;2016年

3 沈正章;高Nb-TiAl合金板材制备及组织性能研究[D];北京科技大学;2016年

4 舒世立;过渡族金属元素和内生陶瓷颗粒对TiAl压缩性能的影响规律及机制[D];吉林大学;2013年

5 孙涛;原位自生Ti_2AlN/TiAl复合材料制备与高温性能研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

6 杨慧敏;TiAl-5Nb合金定向凝固过程中组织演化规律的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

7 廖翠姣;TiAl合金渗碳处理及其耐蚀性能研究[D];中南大学;2014年

8 罗江山;粉末冶金TiAl基合金的晶粒细化及其效应研究[D];中国工程物理研究院;2014年

9 彭超群;循环热处理对TiAl基合金组织与性能的影响[D];中南大学;2001年

10 昝祥;TiAl金属间化合物高温动态力学行为及变形机理研究[D];中国科学技术大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 邢发军;TiAl/TiO_2界面相互作用的第一性原理研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

2 王保栋;TiAl/Al_2O_3界面相互作用第一性原理研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

3 韩波;残留缺陷对铸造TiAl合金择优取向层片组织疲劳寿命的影响[D];昆明理工大学;2015年

4 李志明;基于Ti-Al-Nb-Cr-B体系的TiAl基合金设计与微观组织研究[D];中国地质大学(北京);2015年

5 王建成;区域加热处理对TiAl合金组织演化的影响[D];南京理工大学;2015年

6 陈锐;准连续网状Ti_5Si_3/TiAl基复合材料的高温氧化行为研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

7 王学菲;层状结构TiAl基复合材料合成机制与性能研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

8 李明骜;B和C共同添加对TiAl基合金组织及性能影响研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

9 刘浩;碳含量对TiAl合金凝固组织及性能的影响[D];哈尔滨工业大学;2015年

10 戴豪;TiAl_3对NaAlH_4吸放氢催化作用的影响因素及相关机制探究[D];广西大学;2015年

本文编号：1466569