Ni-AL系金属间化合物价电子结构计算及界面反应预测研究

Ni-AL系金属间化合物价电子结构计算及界面反应预测研究摘要本研究使用密度泛函理论计算方法，对Ni-AL系金属间化合物（intermetallic compound，IMC）的价电子结构进行了模拟和计

Ni-AL 系金属间化合物价电子结构计算及界面反应预 测研究 摘要 本研究使用密度泛函理论计算方法，对Ni-AL系金属间化合物 （intermetalliccompound，IMC）的价电子结构进行了模拟和计算， 同时预测了其在界面反应中的行为。结果显示，Ni-AL系IMC中Ni和 Al的相互作用，显著影响了其电子结构和界面反应行为。我们发现 Ni-AL系IMC在一定温度和离子浓度下，与Al合金中的Si互相反应， 形成了耐腐蚀性较强的复合材料。 介绍 Ni-AL系IMC是近年来广泛研究的一类金属材料，在航空、航天、 汽车等领域应用广泛。Ni-AL系IMC的高温高强度、高抗氧化性能使其 在高温环境中具有极大的潜力。同时，Ni-AL系IMC可以与其他金属材 料形成复合材料，进一步提高其性能，例如与Al-Si合金形成的复合材 料，具有优良的耐腐蚀性能和高温热稳定性。因此，深入研究Ni-AL系 IMC的电子结构和界面反应行为，对于开发新材料具有重要意义。 计算方法 本研究使用VASP软件包，使用实验测得的Ni-AL系IMC结构，采 用赝势平面波（Pseudo-potentialPlaneWave，PP-PW）方法进行第 一性原理的计算。采用GGA（GeneralizedGradient Approximation）优化交换-相关势进行优化计算。同时对Ni-AL系 IMC中Ni和Al原子之间的相互作用进行了研究。 结果 我们计算了不同Ni-Al比例的Ni-AL系IMC的电子结构，结果表明 Ni-AL系IMC中Ni和Al原子之间的相互作用非常强，这种相互作用能