Al-Ti-B合金中AlB2、TiB2和TiAl3的第一性原理研究

作者：黄元春^*; 邵虹榜; 肖政兵; 任贤魏; 郭晓芳

来源：中国有色金属学报, 2018, 28(08): 1491-1498.

DOI：10.19476/j.ysxb.1004.0609.2018.08.01

• Al-Ti-B合金
• 第一性原理
• 准简谐德拜模型
• 结构特性
• 热力学性质

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究0 K条件下Al-Ti-B体系中AlB2、TiB2和Ti Al3的平衡晶格常数、形成热、结合能及电子特性,并结合准简谐德拜模型对3种物相在高温条件下的热力学基本性质进行了分析。计算结果表明:AlB2、TiB2和Ti Al3的形成热与结合能均为负值,表明3种相均具有结构稳定性,且稳定性由大到小依次为TiB2、Ti Al3、AlB2;3种物相的离子性与金属性由大到小依次为Ti Al3、AlB2、TiB2,Ti Al3与AlB2显示离子键特性,而TiB2键合特性以共价键为主;3种物相的热稳定性由大到小依次为TiB2、AlB2、Ti Al3。计算所得TiB2、AlB2和Ti Al3的热力学性质可以用于分析氟盐法制备Al-Ti-B时Al熔体与氟盐之间反应发生情况以及中间合金最终的物相组成。

• 单位
  机电工程学院; 高性能复杂制造国家重点实验室; 中南大学