Zr-Nb系合金氧化膜的相图计算与热力学分析

作者：赵毅; 王栋; 吴江桅; 徐晨皓; 王洋; 谢耀平^*

来源：上海金属, 2021, 43(06): 103-109.

DOI：10.19947/j.issn.1001-7208.2021.06.016

• 锆合金氧化膜
• 相图计算
• 热力学分析
• 第一性原理计算

为了理解锆合金耐腐蚀性能,评估了文献中Zr-Nb-O体系的相图及热力学信息,并利用Pandat软件进行了热力学优化。在此基础上采用相图计算方法,研究了具有不同Zr、Nb、O含量的化合物,获得其相结构及其含量。结果表明:锆合金氧化膜主要相结构是单斜ZrO2,这与前人的试验结果一致。进一步揭示了氧化膜相结构演化规律,阐述了前人试验中氧化膜的不同相结构形成机制。另外,利用第一性原理计算方法,从原子层次揭示了锆合金氧化膜中各种相结构随成分变化的原因。最后,分析了锆合金氧化膜相结构的相图计算结果与试验结果的差异。

• 单位
  上海大学; 中国核动力研究设计院