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Pd对Ti合金钝化影响的电子理论研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O471.5[理学—半导体物理;理学—物理] TG14[金属学及工艺—金属材料;一般工业技术—材料科学与工程;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]沈阳师范大学物理科学与技术学院,沈阳110034, [2]辽宁大学物理系,沈阳110036
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:50671069,50571071)和辽宁省教育厅科学研究计划(批准号:20060807,2006T125)资助的课题.
中文摘要:

采用递归法计算了Ti合金的电子态密度、环境敏感镶嵌能、费米能级等电子结构参量.计算发现Pd在晶体体内比在其表面的环境敏感镶嵌能高,说明Pd易于在Tj合金表面偏聚.Pd在表面时,原子团簇形成能为负值,说明Pd以团簇形式分布于合金表面.态密度计算结果表明,Pd的局域态密度局限在很窄的能量范围内(-20-15eV),使Ti合金的总态密度在此区出现尖峰.该尖峰的存在降低了Ti合金的费米能级,于是表面含Pd较多的区域费米能级较低,含Pd少或不含Pd的区域费米能级较高.费米能级不同的两区域接触会形成微电池,在腐蚀介质的作用下含Pd少或不含Pd的区域面优先溶解,在合金表面形成凹凸不平的Pd层.Pd层有电催化作用,从而促进了Ti合金钝化,提高了西合金的抗腐蚀能力.

英文摘要:

The electronic structure parameters of Ti alloys, such as density of states, Fermi energy level, environment-sensitive embedding energy etc, have been calculated by recursion method. The larger environment-sensitive embedding energy of Pd in the bulk of Ti alloy than that on the surface of Ti alloy indicates that Pd is apt to segregate on the surface. The negative formation energy of Pd clusters suggests that the distribution of Pd atoms on the surface of Ti alloy is in the form of atom clusters. The range of the local density of states of Pd is narrow, while that of Ti is wide. So a peak appears in the total density of states of Ti alloys between - 20 and - 15 eV. This peak has a significant effect on the Fermi level. It makes the Fermi energy of the surface Ti alloys with more Pd atoms low. So the microcells form between the area with more Pd atoms and the area with fewer or without Pd atoms on the surface of Ti alloys. Ti dissolves preferentially in the corrosive media. This leads to form a layer of Pd atomic clusters on Ti alloy surface. The Pd atomic layer serves as the electrocatalytic surface, facilitating the passivation of Ti alloys and improving the corrosion resistance.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876