【摘 要】
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为了研究第三元素Mn的掺杂对B2型FeAl力学性能的影响,采用基于密度泛函理论(density functional theory,DFT)广义梯度近似(generalized gradient approximation,GGA)的第一性
【机 构】
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陕西科技大学材料科学与工程学院,许昌电气职业学院
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（51171096）
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为了研究第三元素Mn的掺杂对B2型FeAl力学性能的影响,采用基于密度泛函理论(density functional theory,DFT)广义梯度近似(generalized gradient approximation,GGA)的第一性原理方法,在对超晶胞优化的基础上,对Mn原子可能置换的Fe和Al原子分别进行了形成焓的计算,确定了Mn原子容易置换Al原子.接着进行了弹性常数的计算,获得了FeAl-Mn的弹性常数C11、C12和C44的值(C11=305.06GPa,C12=145.76GPa和C44=132.32GPa)并判断该体系是机械稳定的.通过Voigt-Reuss-Hill(VRH)近似,进一步得到了体积模量B、剪切模量G、杨氏模量E、泊松比v及B/G的值(B=198.86GPa,G=107.95GPa,E=274.22GPa,v=0.27,B/G=1.84).最后,通过能带结构、态密度、布居分析及差分电荷密度对Mn掺杂FeAl的增强机理进行了详细分析.得出了Mn的固溶增加了原子间电荷转移量、参与了杂化、增强了结合能力、提高了FeAl的稳定性等结论.
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