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Cr、Mn、Co、Ni掺杂对Al13 Fe4相稳定性和力学性能影响的第一性原理研究

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采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,系统地研究了不同掺杂浓度下过渡族元素Cr、Mn、Co、Ni在Al13Fe4相中的占位情况、结构稳定性和机械性能。计算得到所有的Al78(Fe24-xMx)(M=Cr、Mn、Co、Ni;x=1,2,4)相都具有良好的热力学稳定性和机械稳定性。相同掺杂浓度化合物的形成焓按如下顺序减小:Al78(Fe24-xCrx)>Al78(Fe24-xMnx)>Al13Fe4>Al78(Fe24-xNix)>Al78(Fe24-xCox)。形成焓的降低增加了 Al13Fe4相成核驱动力,Co和Ni有利于促进Al-Fe合金中Al13Fe4相形核,细化Al13Fe4相。过渡族元素可以改善金属间化合物的脆性,增强塑性变形能力。并且随着掺杂浓度的增加,过渡族元素的加入对脆性的改善呈先增大后减小的趋势。
The effect of Cr,Mn,Co,and Ni on stability and mechanical properties of the Al13Fe4 phase from first-principles

庞娜、史志铭、王存权、吴玉婷、张江超、孙江

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内蒙古工业大学材料科学与工程学院,呼和浩特010051

Al13Fe4 相稳定性 过渡族元素 机械性能 第一性原理

2018-01-068ZD202012

2021

原子与分子物理学报
四川大学,四川省物理学会,中国物理学会原子与分子物理专业委员会

原子与分子物理学报

北大核心
影响因子:0.296
ISSN:1000-0364
年,卷(期):2021.38(6)
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