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氢在钛晶体中扩散行为的第一性原理

发布时间:2018-08-08 15:14
【摘要】:采用基于密度泛函理论的第一性原理计算H原子在Ti晶格中占据不同位置的体系能量。通过对体系能量变化的分析,探求H原子在Ti晶格中的扩散路径和能量势垒,分析室温下H原子在不同Ti晶体结构中的扩散行为与难易程度。结果表明:H原子在α-Ti晶格中从八面体间隙与四面体间隙共用面扩散、迁移,而在β-Ti晶格中则从两相邻四面体间隙共用面扩散、迁移。H原子在β-Ti晶格中扩散迁移所需克服的能量势垒比在α-Ti晶格中扩散迁移所需克服的能量势垒小、更容易进行扩散。在α+β钛合金中,处于β相四面体间隙中的H原子在扩散过程中将起到主导作用。
[Abstract]:Using the first principle based on density functional theory, the system energy of H atoms occupying different positions in the Ti lattice is calculated. Through the analysis of the energy change of the system, the diffusion path and energy barrier of H atoms in the Ti lattice are explored, and the diffusion behavior and difficulty of H atoms in different Ti crystal structures at room temperature are analyzed. The results show that: H In the lattice of an alpha -Ti, the diffusion of the eight surface space and the tetrahedral gap is diffused and migrated, while in the lattice of the beta -Ti, the diffusion of the surface is shared from the two adjacent tetrahedron space. The energy barrier to overcome the transfer of the.H atom in the lattice of beta -Ti is smaller than the energy barrier to overcome in the diffusion and migration of the lattice of the alpha -Ti, and is easier to expand. In the alpha + beta titanium alloy, the H atom in the tetrahedral interstice of the beta phase will play a leading role in the diffusion process.
【作者单位】: 南京航空航天大学材料科学与技术学院;中航工业金城南京机电液压工程研究中心;
【分类号】:TG146.23

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号:2172179


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