过渡金属元素X(X=W,Mo,Cr)对RuAl合金抗氧化性影响的机理

基于密度泛函理论的第一性原理,通过计算Ru Al合金氧化物Al2O3和Ru O2的氧化能,考察过渡金属元素X(X=W,Mo,、Cr)加入到Ru Al合金后的占位及对氧化物Al2O3和Ru O2的结构稳定性影响。研究表明:经过渡金属元素X合金化后,Al2O3和Ru O2的氧化能均有所增大,增大Al2O3氧化能的顺序为:W>Mo>Cr;增大Ru O2氧化能的顺序为:Mo>Cr>W,且Ru O2氧化能增大幅度大于Al2O3。通过态密度、电荷密度等因素的分析,阐明了W对提高Ru Al抗氧化性能的根本原因是降低了Al-O和Ru-O的共价键特性,增加了Al-O和Ru-O的离子键特性;金属元素X(X=W,Mo,Cr)可阻碍Ru Al金属化合物发生内氧化过程,有利于在Ru Al表面层的横向方向上形成连续性致密的Al2O3氧化层。

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本文档关键词:合金,氧化,过渡,金属元素,机理