Mg15X(X=Al,Zn,Ca,Nd,Er)固溶体结构稳定性及电子特性的第一性原理计算

摘要：

利用基于密度泛函理论的Castep软件构建了 Mg15X(X=Mg,Al,Zn,Ca,Nd,Er)固溶体模型.采用第一性原理计算了其晶格常数、结构稳定性及电子特性.结果表明:相对于Mg16结构而言,Mg15X(X=Al,Zn,Ca,Nd,Er)固溶体结构的c/a值均有所减小,其中Mg15Nd和Mg15Er固溶体的c/a值减小幅度较大,预测在镁基体中添加适量稀土元素Nd或Er,有利于提高镁合金的延展性.Mg15X(X=Mg,Al,Zn,Ca,Nd,Er)结构的形成热和结合能的计算结果均为负值,这表明这些固溶体结构能稳定存在,镁合金中Al、Nd、Er的固溶强化作用优于Ca、Zn的.Mg15Er与Mg15Nd结构稳定性较好的电子机制为Mg(s)、(p)分别与Er(d)、(f)和Nd(d)、(f)轨道价电子强烈杂化,表现出较强的共价键.

关键词：镁合金、合金化、Mg15X固溶体模型、电子特性、第一性原理

所属期刊栏目：51

分类号：TG146.22(金属学与热处理)

资助基金：内蒙古科技计划资助项目;内蒙古自治区科技重大专项资助项目;内蒙古自治区自然科学基金资助项目;内蒙古自治区自然科学基金资助项目

在线出版日期：2022-06-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：43-47