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本文采用基于第一性原理赝势法的CASTEP软件构建了γ-TiAl和γ-TiAl(H)的晶体模型,计算研究了氢对γ-TiAl晶体的能量、电子结构和弹性性质的影响;研究了γ-TiAl(H)晶体中氢原子的间隙扩散;计算了γ-TiAl和γ-TiAl(H)晶体中Ti、Al原子的单空位形成能和自扩散激活能,研究氢对γ-TiAl晶体中Ti、Al原子自扩散性质的影响;计算了γ-TiAl和γ-TiAl(H)晶体层错能,研究氢对γ-TiAl晶体层错能的影响。γ-TiAl晶体中有富Ti八面体间隙(O1)、富Al八面体间隙(O2)和四面体间隙(T),氢倾向于占据O1间隙位置。γ-TiAl和γ-TiAl(H)晶体的态密度、Mulliken布居数、电荷密度和差分电荷密度计算结果表明,氢原子存在会引起γ-TiAl(H)晶体中Ti-Ti键和Ti-Al键作用减弱,而Al-Al键的作用增强。γ-TiAl和γ-TiAl(H)晶体的弹性常数结果表明,氢会使得γ-TiAl(H)晶体的G/B值增大,脆性增大。氢原子在γ-TiAl(H)晶体中的间隙扩散路径为O1→T→O1,氢含量为0.917at.%、1.54at.%和2.04at.%的γ-TiAl(H)晶体中氢原子的间隙扩散激活能分别为0.5052e V、0.4713e V、0.4628e V,γ-TiAl(H)晶体中氢扩散系数与实验值吻合。γ-TiAl晶体的Ti单空位形成能、Al单空位形成能、Ti反位形成能和Al反位形成能分别为1.4018eV、2.2226e V、0.8629e V和0.1302e V;γ-TiAl(H)晶体中氢的最近邻四个点缺陷形成能分别变为1.1931e V、1.6598eV、0.3092eV和0.2291e V。γ-TiAl晶体中Ti自扩散激活能值是2.4899e V,和实验值(2.59e V)相吻合,而Al自扩散激活能为3.3646e V,较实验值(3.71e V)低;γ-TiAl(H)晶体中氢最近邻Ti、Al原子自扩散激活能分别为2.3793e V和2.9718e V。计算结果表明氢的加入会降低Ti、Al原子自扩散激活能,提高γ-TiAl晶体的塑性。随氢含量增加,Ti自扩散激活能降低量变化很小,而Al自扩散激活能降低量增大。γ-TiAl晶体的不稳定层错能和稳定层错能的计算值分别为333.82eV和209.45e V,与其他计算值相符。随着氢含量的增加,γ-TiAl(H)晶体的不稳定层错能和稳定层错能逐渐降低,这将提高γ-TiAl(H)晶体发生孪晶的可能性。差分电荷密度计算结果表明,氢原子的加入导致Ti-Ti键强度减弱,引起γ-TiAl晶体层错能减小。