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稀有金属材料与工程2011模版-Mg17Al12、Al2Y及Al2Ca相.PDF
第43 卷 第4 期 稀有金属材料与工程 Vol.43, No.4
2014 年 4 月 RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING April 2014
Mg Al 、Al Y 及Al Ca 相稳定性
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与弹性性能第一原理研究
1 1 1 1 2
杨晓敏 ，侯 华 ，赵宇宏 ，杨 玲 ，韩培德
( 1. 中北大学，山西 太原 030051)
(2. 太原理工大学，山西 太原 030024)
摘 要：采用基于密度泛函理论的 Castep 和Dmol 程序软件包，计算了Mg Al 、Al Y 及Al Ca 相的结构稳定性、弹
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性性能与电子结构。形成热和结合能计算结果表明：Al Y 具有最强的合金化形成能力和结构稳定性；热力学性质计算
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结果表明：在 298~573 K 温度范围内，Al Y 的Gibbs 自由能始终最小，其结构热稳定性最好，Al Ca 次之，Mg Al
2 2 17 12
最差，Y 和Ca 合金化Mg-Al 系合金形成Al Y 及Al Ca 利于提高镁合金的高温抗蠕变性能；弹性常数的计算结果表明：
2 2
3 种金属间化合物均为脆性相，Mg Al 的塑性最好；采用弹性常数计算结果预测的Al Y 熔点最高，其结构热稳定性
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最好。态密度和Mulliken 电子占据数的计算结果表明：Al Y 结构最稳定的原因，主要源于体系在Fermi 能级以下区域
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成键电子存在强烈的共价键作用。
关键词：Mg-Al 系合金；热力学性质；弹性性能；电子结构；第一性原理
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中图法分类号：TG 146.2 2 文献标识码：A 文章编号：1002- 185X(2014)04-0875-06
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镁合金是最轻的工程
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