依赖环境的氢化钛相稳定性：第一性原理预测（英文）

作者：沈春雷; 刘艺; 宫裕祥; 刘正卿; 江勇^*; 许灿辉; 周晓松; 龙兴贵^*

来源：Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2023, 33(10): 3017-3026.

• 氢化钛
• 相稳定性
• 亚稳相
• 第一性原理

在充分考虑所有可能的H原子构型的条件下，构建各种TiHx(x=1-2)相结构，并基于第一性原理能量学，计算评估各相的形成能力及其力学和热力学稳定性，进而构建稳定和亚稳TiHx的相稳定性图。结果显示，很多稳定和亚稳TiHx相具有非常接近的形成能，可能同时共存。这些相的相对稳定性强烈依赖于环境温度(T)和氢分压(p(H2))。在整个感兴趣的T和p(H2)范围内，只可能存在γ-TiH和γ-TiH22种稳定相，以及ε-TiH、γ-TiH1.5、ε-TiH1.75、δ-TiH1.75和ε-TiH2 5种亚稳相。这些亚稳相均满足力学稳定性，且在热力学上具有不断吸收或释放H，向平衡相γ-TiH2或γ-TiH发生转化的趋势。

• 单位
  中国工程物理研究院核物理与化学研究所; 中南大学; 粉末冶金国家重点实验室