稀土铝合金的Miedema模型与φ*参数研究

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"这篇论文是关于稀土铝合金的Miedema模型计算中参数φ*的研究,由占春耀、王为、汤振雷和聂祚仁在北京工业大学材料科学与工程学院完成。作者们针对电负性参数φ*进行了深入探讨,提出了新的计算方法,考虑了合金化过程中的电子化学势差对合金形成能的影响。通过比较计算值和功函数值,他们发现φ*的计算误差在可接受范围内,平均误差低于5%,并指出这有助于提高稀土铝合金混合焓计算的准确性。" 稀土铝合金的研究是材料科学领域的一个重要方向,因为稀土元素能够显著改善铝合金的性能,如增强强度、耐腐蚀性和磁性等。Miedema模型是一种广泛应用的合金形成能预测模型,它基于原子的电负性和体积效应来估算合金的混合焓,进而预测合金的稳定性。 在传统的Miedema模型中,参数φ*代表了元素的电负性,用于描述元素间电子云的相互作用。然而,论文指出在实际合金化过程中,不同元胞间的电子化学势差可能会影响合金的形成能,而原模型并未充分考虑这一因素。因此,作者对模型进行了修正,提出了一个新的φ*计算表达式,旨在更准确地反映合金系统中电子分布的变化。 论文的结果分析显示,新计算的φ*值与功函数值有较高的吻合度,最大相对误差不超过12.0%,平均误差小于5.0%。这意味着改进后的模型在预测合金性质时更精确。功函数是表征材料表面电子状态的物理量,与元素间的电子转移密切相关,因此φ*与功函数值的接近性表明模型修正后的合理性和有效性。 此外,通过应用改进后的φ*参数计算稀土铝合金的混合焓,论文发现计算结果与实验数据的吻合度更高,这进一步证明了新模型在预测稀土铝合金热力学性质方面的优越性。混合焓是评估合金形成热的重要参数,直接影响到合金的相稳定性及加工性能。 关键词涉及的内容包括铝合金、稀土元素、Miedema模型、功函数和混合焓,这些都是材料科学领域的核心概念。论文的成果对于理解稀土元素如何影响铝合金的性能以及优化合金设计具有重要的理论指导意义,并可能促进新型高性能稀土铝合金的研发。