铝含量对封严涂层用铜铝骨架合金热性质影响的第一性原理计算

作者：尚延涛; 姜嫄嫄; 杨谨赫; 杜开平; 皮自强; 郑兆然; 陈星

来源：热喷涂技术, 2023, 15(02): 80-79.

• 第一性原理计算
• CuAl合金
• 可磨耗封严涂层
• 热性质

CuAl合金是重要的可磨耗封严涂层骨架材料，Al含量会对涂层的性能产生显著影响。为了明确不同Al含量对可磨耗封严涂层的热性能产生的影响，文章采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，使用特殊准随机结构对Al含量从0至18.750at.%的α相的铜铝二元合金进行了建模，并结合准谐近似方法研究了其弹性常数、熔点、热膨胀系数、比热容等性质。利用真空感应熔炼法制备了Al名义含量为11.0at.%、15.0 at.%、18.9 at.%三组不同组分的铜铝合金，对其熔点、热膨胀系数与比热容进行了实验表征。计算结果表明，随着Al含量的增加，CuAl无序固溶体的熔点呈下降趋势，CuAl合金的热膨胀系数呈升高趋势，CuAl合金的定压比热容先升高后降低，计算值与实验测量值符合良好。本工作可以为铜铝合金涂层成分设计提供一定理论与实验数据参考。

• 单位
  中国航发南方工业有限公司