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稀有金属2025年第06期:Ni掺杂Cu_6Sn_5金属间化合物的各向异性研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王彪;严继康;卢俊熙;李国超;赵建华;冷曼希;

单位:西南石油大学新能源与材料学院;

摘要:本文采用Ni元素作为掺杂组元,利用高温熔炼技术制备了Cu_6Sn_5-x Ni合金(x=0,3%和6%,质量分数)。采用X射线衍射仪(XRD),扫描电镜(SEM)等设备对合金的微观组织进行表征,并对合金的硬度进行了测试,分析了Ni添加对Cu_6Sn_5金属间化合物合金结构、显微组织的影响。研究了不同含量Ni元素添加对高温相Cu_6Sn_5金属间化合物性能的影响,基于第一性原理对η-Cu_6Sn_5和(Cu,Ni)_6Sn_5的力学性能和态密度进行了计算。结果表明:Cu_6Sn_5-x Ni合金主要以3种不同形式的物质存在,都为较大的块体且无其他杂质以及沉淀物生成。添加Ni元素后,对η-Cu_6Sn_5的体积模量(B)、杨氏模量(E)和硬度(H)的各向异性都有抑制作用,在(001)面上的弹性各向异性降低更为显著,而(100)面上的各向异性略有增加。态密度分析得出Ni元素的轨道杂化使η-Cu_6Sn_5的成键效应得到增强,有利于形成稳定的(Cu,Ni)_6Sn_5结构。

关键词:Ni;;Cu_6Sn_5;;各向异性;;计算

基金资助:云南省科学技术厅云南锡业集团(控股)有限责任公司基础研究应用基础研究企业联合专项(202101BC070001-010);; 南充市市校合作项目(23XNSYSX0114)资助