Al基金屬間化合物熱力學(xué)性質(zhì)的第一原理計(jì)算.pdf

1、Al基金屬間化合物具有密度低、強(qiáng)度高、塑性好，且具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性，在工業(yè)上得到廣泛的應(yīng)用。
　　 本文采用基于密度泛函理論(DFT)的第一原理計(jì)算方法，對(duì)Al-Sr、Al-Mg-Si和Al-Cu-Mg-Si系列Al基金屬間化合物的熱力學(xué)性質(zhì)、彈性性質(zhì)和熱物理性質(zhì)進(jìn)行了計(jì)算研究并對(duì)Al-Cu-Mg-Si四元析出相的電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。主要結(jié)論如下：
　　 1、通過比較形成焓，得到Al2Sr的CeCu2-型結(jié)

2、構(gòu)比Cu2Mg-型結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；Al7Sr8比AlSr穩(wěn)定。Al-Sr金屬間二元化合物最穩(wěn)定的相是具有CeCu2-型結(jié)構(gòu)的Al2Sr。在Al-Cu-Mg-Si四元析出相中，計(jì)算表明Al3Cu2Mg9Si7是最穩(wěn)定的成分。
　　 2、對(duì)Al-Mg-Si系統(tǒng)，其楊氏模量和剪切模量都隨析出序列的演變而增大。所有Al-Cu-Mg-Si四元析出相的體積模量與剪切模量之比B/G都在3左右，根據(jù)Pugh的判據(jù)，Al-Cu-Mg-Si合金顯示出比較

3、好的延展性。隨著Al/Mg含量比值的增加，其彈性相關(guān)量都增大，而隨著Si的增加，變化的趨勢(shì)相反。
　　 3、Mg2Si的德拜溫度和熱容等熱物理性能的計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)和理論研究符合得很好。
　　 4、對(duì)Al-Cu-Mg-Si四元析出相的電子態(tài)密度的分析結(jié)果顯示：費(fèi)米面上總的電子態(tài)密度n(EF)是隨著楊氏模量的增大而減小的。一般來說，最低贗隙的電子態(tài)密度n(E)越小，其化合物越穩(wěn)定。結(jié)果與從形成焓得出的結(jié)論是一致的，即A