摘要

本工作采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了具有良好生物相容性的合金化元素(Zn、Cu、Ca、Sr、Mn、Ag、Si、Zr)对镁合金晶体结构及弹性性能的影响。分别计算了不同合金元素掺杂的Mg合金的晶格常数以及弹性常数,对Mg合金的体积模量B、剪切模量G、杨氏模量E、泊松比ν、弹性各向异性A等性质进行了详细分析。计算结果表明,Ca、Sr元素能有效提高Mg合金的理论强度,Si、Mn元素降低了Mg基体的c/a比,同时掺杂后的合金具有较小的各向异性。Zn、Cu、Ag、Zr元素能改善Mg合金的延展性。本研究为医用可降解镁合金的合金化设计提供了理论基础。