多元合金形成焓的Miedema理論計(jì)算.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，借助于計(jì)算機(jī)對(duì)材料性質(zhì)的理論研究越來越受到重視。合金的熱力學(xué)數(shù)據(jù)對(duì)于預(yù)測(cè)和理解合金相的相對(duì)穩(wěn)定性是非常重要的，一般說來可以通過實(shí)驗(yàn)來測(cè)量合金的熱力學(xué)數(shù)據(jù)。由于多元合金的實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)量巨大，因而耗時(shí)過長，使得多元合金熱力學(xué)數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定受較大限制。所以利用已有的二元合金熱力學(xué)數(shù)據(jù)，通過理論方法來計(jì)算預(yù)測(cè)多元合金的熱力學(xué)參數(shù)具有重要的實(shí)際意義。
　　 在各種計(jì)算熱力學(xué)性質(zhì)的方法中應(yīng)用比較廣泛的是Miedema

2、理論和嵌入原子模型。在Miedema理論計(jì)算預(yù)測(cè)多元合金的形成焓時(shí)，通常是用Miedema理論計(jì)算相應(yīng)的二元合金的形成焓，然后通過模型外推得到多元合金的形成焓。本文就是以Miedema理論為基礎(chǔ)，結(jié)合歐陽義芳等人在周模型基礎(chǔ)上提出的幾何模型，依據(jù)二元系熱力學(xué)數(shù)據(jù)計(jì)算預(yù)測(cè)多元系合金的熱力學(xué)性質(zhì)。
　　 利用歐陽義芳等人的模型計(jì)算FeNiZr、CuAgAu、CeAgAu、NiCuAl、AuSbSn、YCuMg、AuCuSn、AlCu

3、Sn、AlCuNi、NiSbSn、FeTiNi三元合金液態(tài)時(shí)的形成焓，并與Zhang模型、Toop模型等的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較。在計(jì)算Al-Cu、Al-Ni、Ni-Sb、Ni-Sn體系的液態(tài)形成焓時(shí)，考慮到這些合金體系的短程有序性，需要將模型參數(shù)中的γ取為8。本文的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值吻合較好，其符合程度優(yōu)于Zhang的模型預(yù)測(cè)的結(jié)果。
　　 本文也計(jì)算了AlCu-RE(RE=Ce，Dy，Er，Eu，Gd，Ho，La，Lu，Nd，Pm，

4、Pr，Sm，Tb，Tm，Yb)體系、AlCu-X(X=Mg，Mn，Ni，Si，Sr，Ti，Zn，Zr)體系三元合金和AlFeZrCe、AlFeZrNd四元合金分別在液態(tài)、固溶態(tài)和金屬間化合物狀態(tài)下的形成焓。由計(jì)算結(jié)果可知，AlCu-RE體系中稀土元素原子百分比含量在50%附近時(shí)合金形成焓達(dá)到最負(fù)值，說明稀土元素含量較多時(shí)合金的穩(wěn)定性最好；AlFeZrCe、AlFeZrNd兩種合金的形成焓非常相似，Al、Zr含量越大，合金形成焓越負(fù)；Al