Mg-Al-Ca 合金系金属间化合物的力学性质与热力学

放鹤 · 发表于 2016-7-27 14:17:10

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Mg-Al-Ca 合金系金属间化合物的力学性质与热力学
周惦武 1，徐少华2，张福全2，彭平2，刘金水2
1 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，湖南长沙 (410082)
2 湖南大学材料科学与工程学院, 湖南长沙 (410082)
E-mail：ZDWe_mail@yahoo.com.cn
摘要：采用基于密度泛函理论Castep 和Dmol 程序软件包，本文计算了Mg-Al-Ca 合金系金属间化合物的力学性质与热力学性能。结果显示：DI3 型结构Al4Ca 为延性相，C15 型结构Al2Ca 与C14 型结构Mg2Ca 为脆性相，三种金属间化合物中，C15 型结构Al2Ca 塑性最差；采用弹性常数的计算结果预测金属间化合物的熔点，发现Al2Ca 的预测熔点与实验值很接近，误差仅为4.06%；而不同温度下热力学性能的计算结果发现，在298.15K-425K 温度范围内，在Mg-Al-Ca 合金系存在的金属间化合物中，Al2Ca 的Gibbs 自由能最小，对应其相结构的热稳定性最好；而Al4Ca 次之，Mg2Ca 最差；随着温度的升高，Mg2Ca 的Gibbs自由能下降的幅度最快，对应结构的热稳定性增强也最快；在525K 以上时，Mg2Ca 的结构热稳定性在Al2Ca，Al4Ca 与Mg2Ca 三个金属间化合物中为最好，其次是 Al2Ca，而Al4Ca最差。
关键词：Mg-Al-Ca 合金系；金属间化合物；热力学性能
中图分类号：TG 146.2

放鹤 · 发表于 2016-7-27 14:19:42

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放鹤 · 发表于 2016-7-27 14:20:33

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放鹤 · 发表于 2016-7-27 14:21:25

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