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Cr含量对Ti-Nb-Cr合金抗腐蚀性影响的电子结构计算

程超 王逊 孙嘉兴 曹超铭 马云莉 刘艳侠

Cr含量对Ti-Nb-Cr合金抗腐蚀性影响的电子结构计算

程超, 王逊, 孙嘉兴, 曹超铭, 马云莉, 刘艳侠
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  • 许多实验报道中表明合金化元素Cr能够提高Ti基合金的抗腐蚀性.为了解Cr元素含量对Ti-Cr-Nb合金的影响,本文计算了不同Cr含量的Ti-Cr-Nb合金的内聚能、形成能、费米能级和态密度等参数.分析了Cr含量对合金的电子结构稳定性以及腐蚀性能的影响.结果表明:随着Cr含量的增加,体系内聚能升高,形成能增加,体系稳定性略有下降,且材料形成条件变得苛刻;费米能级明显降低,体系不易失去电子,抗腐蚀性能增强;体系金属键增强,失电子能力降低,抗腐蚀性能提高;态密度与差分电荷密度研究表明,Cr含量的增加使得体系金属键增强,表明体系抗腐蚀性的提高.从费米能级和态密度图中发现,当Cr含量约为18.75 at.%时,合金的耐腐蚀性最优.
      通信作者: 刘艳侠, ldlyx@163.com
    • 基金项目: 国家重点研发计划(批准号:2016YFB0701304)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-05-14
  • 修回日期:  2018-07-12
  • 刊出日期:  2018-10-05

Cr含量对Ti-Nb-Cr合金抗腐蚀性影响的电子结构计算

  • 1. 辽宁大学物理学院, 沈阳 110036;
  • 2. 沈阳建筑大学理学院, 沈阳 110168
  • 通信作者: 刘艳侠, ldlyx@163.com
    基金项目: 

    国家重点研发计划(批准号:2016YFB0701304)资助的课题.

摘要: 许多实验报道中表明合金化元素Cr能够提高Ti基合金的抗腐蚀性.为了解Cr元素含量对Ti-Cr-Nb合金的影响,本文计算了不同Cr含量的Ti-Cr-Nb合金的内聚能、形成能、费米能级和态密度等参数.分析了Cr含量对合金的电子结构稳定性以及腐蚀性能的影响.结果表明:随着Cr含量的增加,体系内聚能升高,形成能增加,体系稳定性略有下降,且材料形成条件变得苛刻;费米能级明显降低,体系不易失去电子,抗腐蚀性能增强;体系金属键增强,失电子能力降低,抗腐蚀性能提高;态密度与差分电荷密度研究表明,Cr含量的增加使得体系金属键增强,表明体系抗腐蚀性的提高.从费米能级和态密度图中发现,当Cr含量约为18.75 at.%时,合金的耐腐蚀性最优.

English Abstract

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