金属学报

作者：袁航, 张燕云, 王聪

单位：1 东北大学 冶金学院 沈阳 110819；2 东北大学 辽宁省厚板焊接冶金工程研究中心 沈阳 110819

关键词：焊剂,电导率,第一性原理分子动力学,结构聚合度,电子结构,

基金：国家重点研发计划项目(2023YFB3709900);国家自然科学基金项目(W2411047);国家自然科学基金项目(52404393);中央高校基本科研业务费项目(N2402016)

为了研究焊剂中离子导电和电子导电的具体机制，本工作采用四电极法测量了CaF2-SiO2-Al2O3-MgO(MnO)焊剂的电导率，并结合第一性原理分子动力学模拟，探究了离子导电和电子导电对总电导率的贡献机制。结果表明，在无MnO体系中，Mg2+、Ca2+和F-为主要载流子进行离子导电，其扩散行为受网络结构聚合度的限制。引入MnO后，硅铝酸盐网络结构聚合度先升后降，促使离子导电能力呈现先降后升的波动趋势；电子导电能力则持续增强，其原因在于MnO降低了O和F周围的电子局域化程度，提升了Mn原子的电荷转移能力并拓宽了电子跃迁通道。在离子和电子复合导电机制下，MnO对电子导电的促进作用远强于对离子导电的影响。合理调控MnO含量是有效提升焊剂导电性能的重要策略。

来源：2026年第1期

《金属学报》期刊编辑部

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