庞学永
,
刘志权
,
王绍青
,
尚建库
中国有色金属学报
应用第一原理方法研究通过元素掺杂来抑制SnBi无铅焊料中Bi的电迁移问题.在SnBi体系中掺杂zn和Sb元素,通过用近弹性带方法计算掺杂体系中Bi元素的扩散能垒.结果表明:加入Sb之后,Bi的扩散能垒由原来的0.32 eV升高到0.46 eV,扩散激活能由原来的1.14 eV升高到1.18 eV;加入Zn后,Bi的扩散能垒由原来的0.32 eV升高到0.48 eV,扩散激活能由原来的1.14 eV升高到1.22 eV.由此可得,Zn和Sb的加入都能够提高Bi的扩散激活能,起到抑制扩散的作用.通过分析态密度可知:加入Zn和Sb后,体系中Sb与Bi的p态曲线几乎完全重合,比Sn与Bi的p态曲线重合度高很多,说明sb和Bi的共价键作用很强,且比Sn-Bi的共价键作用强,从而增加Bi的扩散能垒.同样,Zn和Bi的p态曲线重合度也比Sn和Bi的曲线重合度高很多,表明Zn-Bi的共价键同样比sn-Bi的共价键强,所以Zn的加入同样增加Bi的扩散能垒.总结说来,Sb和zn的掺杂能够抑制SnBi焊料中Bi的电迁移.
关键词:
第一原理计算
,
电迁移
,
SnBi无铅焊料
,
元素掺杂
张林
,
张彩碚
,
王元明
,
王绍青
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2004.01.002
采用低碳钢连续冷却过程中奥氏体→铁素体相变的元胞自动机模型,模拟了铁素体晶粒形核与生长的全过程,模型中考虑了溶质扩散在相变过程中的作用.在元胞自动机的网格内,晶粒的形核与生长用两个概率的变化来描述它们之间在相变过程中的相互竞争关系,给出了形核与生长的元胞自动机规则.总结了元胞自动机方法解决铁素体晶粒形核与生长问题的过程,并在该模型的基础上分析了冷却速率等因素对于晶粒形核与生长的影响.
关键词:
相变
,
计算机模拟
,
低碳钢
,
元胞自动机
李虹
,
刘利民
,
王绍青
,
叶恒强
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.09.001
运用第一性原理方法对氧原子在γ-TiAl(111)表面的吸附研究表明,氧原子倾向于吸附在近邻表面层多Ti的位置,随着覆盖率的增加,表面不同位置吸附能差别减小.电子结构分析发现,氧原子同表面金属原子形成以离子特性为主的化学吸附.氧化学势对TiAl表面稳定性影响的研究表明,γ-TiAl(111)清洁表面只能在氧化学势很低时可以稳定存在,氧化学势稍高,清洁表面就变得不稳定,氧原子开始吸附,并迅速达到高覆盖率的情况.
关键词:
γ-TiAl
,
第一性原理
,
氧化
,
吸附能
,
表面能
,
化学势
张会
,
王绍青
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00089
La和Nd是镁合金中常用的稀土添加元素,为了帮助理解它们在Mg合金中的强化机制,应用第一原理计算方法,研究了Mg-La和Mg-Nd二元合金的相稳定性.计算结果表明,Mg-La和Mg-Nd合金在Mg12RE和Mg3RE之间的平衡相分别为Mg17La2和Mg41Nd5;La和Nd在Mg中的溶解度大小差别较大,表明二者在镁舍金中产生强化的机理不同；Mg3Nd具有比Mg12La更大的弹性模量,因而具有更好的强化效果.
关键词:
第一原理
,
镁合金
,
稀土元素
