Ca掺杂Mg17Al12稳定性及力学性能的第一性原理计算

作者：刘永宏; 白朴存; 崔晓明^*; 刘飞; 杜赵新; 赵学平

来源：热加工工艺, 2022, 51(16): 32-37.

DOI：10.14158/j.cnki.1001-3814.20212225

• Mg17Al12
• Ca
• 稳定性
• 力学性能
• 第一性原理计算

采用基于密度泛函理论的第一性原理，优化了Ca掺杂Mg17Al12后的(CaxMg17-x)Al12(x=0,1,4,12)4种化合物的晶胞结构，计算了该4种化合物的结构稳定性、电子特性、力学性能。结果表明：4种化合物的形成热和结合能均为负值，其中(Ca12Mg5)Al12化合物结构最稳定，合金化能力最好，其原因是态密度结果显示Ca(s)、(p)与Al(s)、(p)轨道价电子杂化强烈。电荷密度及电荷布居数结果表明：(CaxMg17-x)Al12(x=0,1,4,12)化合物中存在金属键、共价键、离子键，相较与其他化合物而言，(Mg5Ca12)Al12中的离子键成键较强。弹性常数及模量计算结果显示：(CaxMg17-x)Al12(x=0,1,4,12)化合物均为脆性相，其中(Mg13Ca4)Al12化合物的脆性最小即塑性最好。

• 单位
  内蒙古工业大学