镁铝金属间化合物的第一性原理研究

郑博^1,2，赵丽^1,2，董仕节^1,2，胡心彬^1,2

1. 湖北工业大学材料与化学工程学院2. 绿色轻工材料湖北省重点实验室

摘 要：采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法,计算了Mg₁₇Al₁₂和Mg₂₃Al₃₀相的形成热、结合能、电子结构、热力学性质、弹性性质和熔点。形成热和结合能计算结果表明,Mg₁₇Al₁₂相的结合能和形成热较小,说明Mg₂₃Al₃₀相较容易生成且稳定;电子结构计算表明,Mg₂₃Al₃₀相结构稳定的原因是键合作用较强;弹性常数计算结果表明,Mg₂₃Al₃₀为塑性相,Mg₁₇Al₁₂为脆性相;热力学性质计算表明,室温以上温度范围内,Mg₂₃Al₃₀的Gibbs自由能最小,热结构相对稳定。采用经验公式预测得到Mg₂₃Al₃₀、Mg₁₇Al₁₂均为低熔点合金。

关键词：镁合金;铝合金;金属间化合物;第一性原理;