中文摘要：

非晶态钕铁铝合金体系具有硬磁特性，为磁性材料的研究和开发提供了新的机遇和挑战。本项目拟在相图计算的基础上，通过理论预测非晶态形成的成分范围，用机械合金化、单辊旋淬和铜模铸造等不同方法制备具有不同结构特征的非晶态Nd-Fe-Al-Zr合金，用XRD、TEM、正电子寿命谱等对样品的结构特征进行分析，用穆斯堡尔谱和振动样品磁场计对样品的超精细相互作用和宏观磁性能进行测试，研究非晶态合金中不同微观结构特征与磁性能的关系。用第一原理方法计算非晶态合金中可能存在的不同原子团簇的结构与磁性和团簇间的耦合相互作用，在此基础上建立精确的嵌入原子相互作用势。用团簇密堆方法建立非晶态合金的结构模型，用建立的嵌入原子势进行分子动力学模拟，然后用第一原理方法进行电子结构和磁性能的计算，与实验结果进行比较。揭示非晶态合金中微观结构与磁性能的关系，为设计高性能的非晶态磁性材料提供科学方法。

结论摘要：

项目采用机械合金化、第一原理计算和经验的相互相作用势嵌入原子理论等方法系统地研究Al-Fe-Nd-Zr体系相关的相图、热力学性质、团簇的结构与稳定性、非晶态合金的制备及性能等。采用第一原理方法计算了Al-Fe-Zr体系合金体系的相关团簇的结构稳定性和电子结构，同时通过AlZr2、FeZr2和Al2FeZr6的性能计算，从热力学出发对Al2FeZr6非晶晶化过程产物形成的机理进行了研究。从热力学出发，利用Miedema理论和几何外推模型对Al-Fe-Zr-Nd非晶形成成分范围进行了分析和预测，理论预测的非晶形成范围与已有的实验结果相符。建立了Al-Fe-Zr-Nd体系的嵌入原子相互作用势，并对铝表面性能及扩散、铁铝合金的性能和扩散相关性能等进行了研究。测量了Al-Fe-Nd、Al-Fe-Gd、Al-Fe-Y、Fe-Zr-Nd等三元合金相图773K等温截面。采用机械合金化方法制备了一系列的Al-Fe-Zr-Nd非晶态合金，对其结构、热稳定性和磁性进行了研究。研究了Al-Fe-Zr-Nd合金中合金元素对铝合金的腐蚀性能的影响。