研究表明在铝合金中加入Ti、Zr、B等元素,并合理分配它们的比例份额可以提高铝合金的耐热性,同时保持较好的导电性及强度。但对结果的理论解释研究较少。通过扫描电镜测试及透射电镜测试研究了在纯铝中添加Ti、Zr、B等元素后的生成物及其对铝合金微观组织的影响,实验表明在原子数目比为(Ti+Zr)：B>1：2的3种不同样品中不仅有六方结构的TiB2、ZrB2存在,还有立方结构的Al3Ti和Al3Zr存在；而在原子数目比为(Ti+Zr)：B=1：2的3种不同样品中只发现了六方结构的TiB2、ZrB2晶粒。另外金相结果显示原子数目比为(Ti+Zr)：B>1：2的3种样品的晶粒度普遍小于原子数目比为(Ti+Zr)：B=1：2的3种样品。即当原子数目比为(Ti+Zr)：B=1：2时,细化程度不明显,对电子的散射较少,导电性能受影响较少。通过EET理论中的键距差法(Bond Length Difference,简称BLD方法)分别计算了TiB2、ZrB2、Al3Ti和Al3Zr的键能、共价电子数。结果表明TiB2的最强键键能、最强键的共价电子数远大于Al3Ti的最强键键能、最强键的共价电子数,所以Ti元素优先和B元素结合成TiB2,当B元素消耗完,Ti元素再与Al结合成Al3Ti。ZrB2的最强键键能、最强键的共价电子数远大于Al3Zr的最强键键能、最强键的共价电子数,所以Zr元素优先和B元素结合成ZrB2,当B元素消耗完,Zr再与Al结合成Al3Zr。即六方结构的TiB2、ZrB2优先于立方结构的Al3Ti和Al3Zr生成。这就解释了扫描电镜的实验结果：当原子数目比为(Ti+Zr)：B=1：2时,只发现了六方结构的晶粒(TiB2、ZrB2)；当原子数目比为(Ti+Zr)：B>1：2时,既有六方结构的晶粒(TiB2、ZrB2)存在,又有立方晶格结构的晶粒(Al3Ti、Al3Zr)存在。分别计算α-Al与TiB2、ZrB2、Al3Ti和Al3Zr的最相似面的电子面密度差。Al3Ti的(111)面和α-Al的最相似面(111)面的电子面密度差1.11%远小于TiB2的(0001)面与α-Al的最相似面(110)面的电子面密度差40.88%；Al3Zr的(111)面和α-Al的最相似面(111)面的电子面密度差20.05%远小于ZrB2的(0001)面与α-Al的最相似面(110)面的电子面密度差87.09%。因为电子面密度差越小,两种物质电子的连续性越好,越有助于α-Al的异质形核,细化效果越显著。所以原子数目比为(Ti+Zr)：B>1：2的样品的晶粒度普遍小于原子数目比为(Ti+Zr)：B=1：2的样品的晶粒度,与金相实验的结果相符合。而晶粒越小,晶界对电子的散射就越严重,进而降低合金的导电性。所以,控制Ti、Zr、B的添加量,使原子数目比为(Ti+Zr)：B=1：2,此时只有TiB2、ZrB2生成,铝合金的导电性较好。分别计算a-Al、TiB2、ZrB2、Al3Ti和Al3Zr的派-纳力,计算结果为：0.05002、14.03272、7.20934、0.43760、0.21664。TiB2、ZrB2、Al3Ti和Al3Zr派-纳力较大,位错无法从TiB2、ZrB2基体切过,只能采取绕过机制。当它们大量细小弥散地分布在铝基体中时,会对位错起到很好的钉扎效果,提高再结晶温度,使铝合金保持良好耐热性。综合分析添加不同含量Ti、Zr、B后,对铝合金的导电性、耐热性的影响,可知应使Ti、Zr、B的原子数目比为(Ti+Zr)：B=1：2,此时铝合金既保持了良好的耐热性,又未降低导电性。