鐵鋁系金屬間化合物脆性的第一性原理研究.pdf

1、金屬間化合物的特點是金屬鍵和共價鍵共存，點陣結(jié)構(gòu)是長程有序的。因此金屬間化合物具有獨特的電、磁、光、聲學(xué)性質(zhì)、電子發(fā)射性質(zhì)、高溫強度、催化性質(zhì)、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性等。同時，由于鐵鋁系金屬間化合物包含F(xiàn)e、Al兩種普通金屬元素，不含或少含戰(zhàn)略性合金元素（如Ni，Cr等），原料成本遠低于Ti-Al，Ni-Al金屬間化合物，而其又具有長程有序的特殊結(jié)構(gòu)，抗硫化腐蝕性能又高于后者，預(yù)計在加熱元件、熱交換器管、爐內(nèi)緊固件、燒結(jié)多孔氣體金屬過濾器

2、等方面有廣泛應(yīng)用。但是金屬間化合物的室溫脆性極大地限制了它作為高溫結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用。經(jīng)研究證明，試驗環(huán)境對FeAl金屬間化合物的脆性有至關(guān)重要的影響。進一步研究得出，F(xiàn)e-Al金屬間化合物的環(huán)境脆性是由于環(huán)境中的水蒸汽與Al原子作用，產(chǎn)生原子氫所引起的氫脆。但是其微觀機理尚不清楚。
　　本文采用密度泛函理論(DFT)中的廣義梯度近似(GGA)方法，建立了FeAl和Fe3Al超晶胞模型，對H原子摻雜前后的FeAl和Fe3Al的電子結(jié)構(gòu)