中文摘要：

NiAl 金属间化合物以密度低、熔点高等优势，成为满足新一代燃气涡轮发动机用1200℃以上超高温材料的候选材料。实验研究发现微量Dy元素的添加明显降低了NiAl的氧化速率，增强了氧化层和基体之间的粘合力，同时有效削弱了氧化层和基体界面处孔洞的产生，显著提高了NiAl合金的抗氧化性能。采用第一性原理计算方法对Dy元素的作用机制研究表明Dy元素显著改变了NiAl的电子结构及其原子中电子间的相互作用，且Dy在NiAl晶格中的占位与其化学计量比和温度息息相关，而掺杂原子的占位情况对其性能有显著影响，且Dy元素的掺杂显著增加了Ni原子迁移所需要的能量，限制了Ni原子的扩散，进而有利于减少了孔洞的形成和缓解氧化膜的剥落，计算结果与实验结果相吻合，这些微观电子结构的变化均有利于提高NiAl金属间化合物的高温抗氧化性能。本项目研究结果将为探索研究NiAl乃至航空用金属间化合物体系的高温氧化理论提供依据。