金属学报

作者：盖逸冰, 唐法威, 侯超, 吕皓, 宋晓艳

单位：北京工业大学材料科学与工程学院新型功能材料教育部重点实验室 北京 100124

关键词：第一性原理,W-Cu复合材料,溶质偏聚,界面特征,

基金：国家重点研发计划项目(2018YFB0703902);国家自然科学基金重点项目(51631002);国家杰出青年科学基金项目(51425101)

基于第一性原理界面模型对W-Cu复合材料体系中W/Cu相界、W晶界和Cu晶界的溶质偏聚行为进行了系列计算分析，定量化研究了W-Cu体系中多类界面的键合特征和Sc、Ti、Y、In等多种合金化元素的界面偏聚特点。结合W-Cu体系的偏聚能和电子结构计算，揭示了W-Cu体系中同种合金化元素在晶界偏聚和相界偏聚过程中可能存在的显著差异及其微观机理。通过W-Y和W-Sc体系中合金化元素添加结果的对比分析，阐述了强偏聚元素与界面稳定性之间的关联。进一步，结合晶界偏聚能、相界偏聚能、铜基固溶体形成能等计算，提出了W-Cu复合材料体系筛选溶质元素的基本判据，从原子尺度上为研究多相复合体系的合金化元素优选策略提供了普适性分析方法，同时为高性能W-Cu基复合材料的研发提供了新的设计思路。

来源：2020年第7期

《金属学报》期刊编辑部

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