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W合金化对RuAl抗氧化性能影响的计算研究
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湖南张家界航空工业职业技术学院;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室;,湖南张家界航空工业职业技术学院,湖南张家界航空工业职业技术学院,湖南张家界航空工业职业技术学院;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室;

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通讯作者:

中图分类号:

TG146.3 8

基金项目:

国家自国家高技术研究发展计划(863计划)重点资助项目(2012AA111802),湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室自主课题(71075003),张家界航空工业职业技术学院资助项目(ZJJKT2013-009)


Calculation of the effect of W alloying on the antioxidant properties of RuAl
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    摘要:

    基于密度泛函理论的第一性原理,建立Al2O3和RuO2晶胞模型,计算了RuAl合金氧化物Al2O3和RuO2的氧化能,结果显示:Al2O3的氧化能为-11.43eV,RuO2的氧化能为-2.28eV,Al2O3比RuO2的结构稳定性更稳定。通过态密度、Bander电荷密度等分析,发现W合金化提高RuAl抗氧化性能的根本原因是:由于W对O的吸附作用,使W周围的Al-O和Ru-O成键强度降低,Al2O3和RuO2的氧化能减少,从而降低其结构稳定性。其中,Al2O3结构稳定性降低更加明显。同时,W合金化可降低RuAl合金体系基体内部的Al2O3结构稳定性,阻碍生成内氧化过程的生成条件,减少了垂直于表层界面的Al2O3的形成,促使表层界面的横向方向上Al2O3氧化层的成长,形成连续性致密的Al2O3氧化层,提高RuAl抗氧化性。

    Abstract:

    First principles based on density functional theory, the establishment of Al2O3 and RuO2 crystal cell model. the alloy oxide of Al2O3 and RuO2 that the internal oxidation of RuAl, The results show:the oxidation energy of Al2O3 to -11.43eV,the oxidation energy of RuO2 to -2.28eV, Al2O3 is more stable than the structural stability of RuO2.Through the analysis of density of States, charge density of Bander,W alloy to enhance the antioxidant properties of RuAl is the fundamental reason: due to the adsorption effect of W on the O, the W around the Al-O and Ru-O bond strength decrease,the Oxidation energy of Al2O3 and RuO2 can be reduced, In order to reduce the structural stability.Among them, the Al2O3 structure stability significantly decreased.At the same time, the alloying of W can reduce the structure stability of Al2O3 Within the RuAl alloy matrix system. Blocking the formation conditions of oxidation process in the generation, reduce the formation of surface perpendicular to the interface of Al2O3, the transverse direction the surface interface on Al2O3 oxide layer growth, the formation of Al2O3 continuous dense oxide layer, improve the oxidation resistance of RuAl.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

袁江,周惦武,魏红伟,陈益林,韦肖飞. W合金化对RuAl抗氧化性能影响的计算研究[J].稀有金属材料与工程,2017,46(8):2185~2189.[yuanjiang, zhoudianwu, weihongwei, chenyilin, weixiaofei. Calculation of the effect of W alloying on the antioxidant properties of RuAl[J]. Rare Metal Materials and Engineering,2017,46(8):2185~2189.]
DOI:[doi]

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  • 收稿日期:2015-04-05
  • 最后修改日期:2015-05-13
  • 录用日期:2015-06-11
  • 在线发布日期: 2017-11-16
  • 出版日期: