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镁基合金作为新型轻质结构材料,具有低密度、高比强度和比刚度等优点,因此得到了广泛应用。然而点缺陷强烈影响晶体材料的物理性质因而使得镁合金材料的应用受到限制。实验上的缺陷鉴别是特别困难和间接的,所以缺陷理论的研究十分必要。第一性原理计算作为补充实验的有效方法,成为了镁合金中点缺陷的鉴定和表征的强大预测工具。因此,本文运用GGA近似的密度泛函理论对Mg24Y5和MgCu2中点缺陷进行了研究,具体内容如下:1、运用基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了Mg24Y5中可能存在的八种点缺陷,能量结果显示:相对于空位缺陷,反位缺陷因较低形成能因而更容易形成。无论富Mg还是富Y环境,MgY1因具有最低的形成能而成为主要的缺陷类型,其次是YMg2,然后是MgY2,最后是YMg1,研究结果合理地解释了Mg24Y5合金的富Mg非化学配比。对于空位缺陷而言,Mg晶格上的形成能小于Y晶格上的,且形成能最低的VMg1是最有可能形成的,而VY2因形成能最高所以是最不可能形成的,VY2最高的形成能源于较大的原子尺寸失配和Y与周围原子较强的相互作用。根据巨正则统计模型,分别得到了缺陷浓度作为温度和组分的分布函数。进一步讨论了尺寸因素和电子结构的影响,结果表明:在Mg24Y5合金这一典型体系中,较大的原子半径差导致明显的尺寸因素效应,且Y原子与周围原子间相互作用形成的电子因素也很强烈,这些尺寸因素和电子因素对点缺陷的形成和结果有着明显影响。2、采用第一性原理计算研究了C15 Laves相MgCu2中的点缺陷。点缺陷形成能和缺陷化合物的形成能都表明C15 MgCu2中主要缺陷结构分别是在富Mg下的MgCu反位缺陷和富Cu下的CuMg反位缺陷。通过巨正则统计模型获得了缺陷浓度随MgCu2组分变化的函数曲线。进一步计算了缺陷附近的局域几何变化并揭示了原子尺寸因素的影响。电子态密度和电荷分布表明从MgCu到VCu体系及从CuMg到VMg体系的稳定性逐渐变弱。此外,还研究了含缺陷的MgCu2体系中Zn的掺杂,我们发现,相对于Mg晶格,Zn在Cu晶格形成焓更低因而有更强的掺杂趋势。电子结构进一步研究表明,含有Zn原子掺杂体系的稳定性源于Cu-Cu和Zn-Cu较强的共价键。