Ti/Al复合电极基体材料的界面扩散层

来源期刊：材料研究学报2013年第6期

论文作者：张瑾 竺培显 代建清 周生刚 曹勇

文章页码：597 - 604

关键词：复合材料;Ti/Al复合电极材料;第一性原理;扩散动力学;界面扩散层;

摘    要：用固-固热压扩散焊接复合法制备Ti/Al复合电极,通过SEM、EDS、四探针法及电化学测试等技术对样品的结构与性能进行表征,与传统Ti电极对比研究了Ti/Al复合电极的性能。结果表明:焊接温度为540℃、保温时间为90 min制备的Ti/Al复合界面为结构稳定、导电性能优异的TiAl3单一物相层。此时复合电极的界面电阻最低,电化学性能最佳。通过第一性原理计算出4种Ti/Al金属间化合物的生成焓大小的排序为Ti3Al<TiAl<TiAl2<TiAl3,结合能的排序为Ti3Al<TiAl<TiAl2<TiAl3。从热力学角度解释了单一界面层扩散层TiAl3的生成机理,从扩散动力学计算出Ti/Al界面扩散层的生长动力学方程。