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铍铝合金添加元素强化性能影响

发布时间:2015-07-20

添加银、钴、锗元素对于铸态铍铝合金性能的强化效果非常好。下面分析研究了银、钴、锗对合金的强化机制。

合金元素银的加入使得系统形成能降低,有利于系统的稳定。银的添加使得体系的共价键作用较未添加银体系弱,且替代铝原子位置的银的加入与第一近邻的铍原子形成了反键,使得铍铝合金中的共价键减少,金属键增加,有助于改善铍铝合金的脆性。银加入后电荷重新分布,使得跨界面方向电荷密度增加,有利于界面的结合。

将钴和锗与银在铸态铍铝合金中的作用类比分析。共价键的存在将会造成合金的脆性,共价键的减弱和减少将有助于改善合金的脆性,由于添加了钴和锗元素后合金体系的共价键较未添加钴和锗体系减少,因此钴和锗的加入有利于改善铍铝合金的本征脆性。但是钴和锗元素周围跨界面铍、铝原子间的重叠布居数却比未添加前增大了,这就使得界面处的铍、铝原子间成键作用增强,提高了铍铝合金界面处的结合强度,有利于界面结合。在远离钴和锗元素的位置,原子之间的重叠布居数几乎没有变化。因此,钴和锗元素的添加有利于改善铍铝合金的脆性,并且对于铍铝合金的界面结合也是有利的。

综上可见,研究合金化元素对于铍铝合金力学性能的影响,分析合金化元素在铍铝合金中的占位情况、重叠电荷布居数以及差分电荷密度等,从电子层次确定合金元素对铍铝合金性质的影响,为高性能铍铝合金的设计奠定了基础。
 

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