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Cr对Fe-Cr合金耐蚀性能影响的电子理论研究 被引量：8
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作者 王垚 李春福 林元华 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期622-630,共9页
基于固体与分子经验电子理论(EET),对Fe-Cr合金(Cr含量为0~30%,原子分数)的价电子结构进行了半定量分析,利用界面电子密度差Dr的计算方法,计算了Fe-Cr合金与Cr_2O_3、Fe_2O_3钝化膜低指数晶面间的电子密度。结果表明,Fe-Cr合金固溶体的... 基于固体与分子经验电子理论(EET),对Fe-Cr合金(Cr含量为0~30%,原子分数)的价电子结构进行了半定量分析,利用界面电子密度差Dr的计算方法,计算了Fe-Cr合金与Cr_2O_3、Fe_2O_3钝化膜低指数晶面间的电子密度。结果表明,Fe-Cr合金固溶体的杂化原子轨道数sn、最强键共价电子数nA和最强键键能EA均大于纯Fe,Cr能提高Fe基体的稳定性。当Cr含量达到12.52%和24.3%时,Cr原子从低阶迁移到共价电子数少的高阶状态,不稳定性增加,此时Cr易偏离平衡位置与腐蚀介质作用形成钝化膜,造成Fe-12.52%Cr和Fe-24.3%Cr合金的耐腐蚀性能发生突变。Fe-Cr合金与Cr_2O_3、Fe_2O_3钝化膜的24个低指数界面中,只有Fe-Cr(112)/Cr_2O_3(0001)、Fe-Cr(112)/Cr_2O_3(1010)_(Cr)、Fe-Cr(112)/Fe_2O_3(11 20)界面的Dr<10%,对于同等Cr含量的基体,Fe-Cr(112)/Cr_2O_3(1010)_(Cr)界面Dr最小,满足Dr<10%的杂化原子轨道数s最大。随着基体中Cr含量升高,Fe-Cr(112)/Cr_2O_3(0001)和Fe-Cr(112)/Fe_2O_3(11 2ˉ0)界面Dr降低,s增加,Cr_2O_3、Fe_2O_3与基体的界面更加稳定牢固,因此Fe-24.3%Cr合金的耐腐蚀性可跃迁至更高水平。价电子结构对Fe-Cr合金耐蚀性能变化的分析结果基本符合Tammann定律的描述。 展开更多
关键词 经验电子理论 耐腐蚀性能 钝化膜 界面电子密度差 Tammann定律
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CrCuN薄膜择优取向与价电子结构的关系研究
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作者 谈淑咏 张旭海 +1 位作者 张炎 蒋建清 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第22期3296-3300,共5页
基于固体和分子经验电子理论(EET)计算了CrN和Cu的价电子结构及晶面电子密度的变化,分析了CrCuN纳米复合膜择优取向与价电子结构的关系。计算结果显示,CrN(100)/Cu(111)具有较低的电子密度差,薄膜中易存在此种界面结构。当薄膜中Cu含量... 基于固体和分子经验电子理论(EET)计算了CrN和Cu的价电子结构及晶面电子密度的变化,分析了CrCuN纳米复合膜择优取向与价电子结构的关系。计算结果显示,CrN(100)/Cu(111)具有较低的电子密度差,薄膜中易存在此种界面结构。当薄膜中Cu含量较多时,Cu易于(111)择优生长,而CrN则按(100)CrN/(111)Cu位向关系在其表面形核,从而有助于CrCuN薄膜中CrN[200]取向的增强。该计算结果与实验事实相符合,为Cr-N基纳米复合膜的微结构研究和设计提供了新思路。 展开更多
关键词 EET CrCuN纳米复合膜 界面电子密度差 择优取向
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