Pb-Mg-Al合金腐蚀机理的电子理论研究

为了了解Pb-Mg-Al合金腐蚀的物理本质,本文采用基于第一性原理的赝势平面波方法系统地计算了Pb-Mg-Al合金中各物相的结合能、费米能级和局域态密度等电子结构参数,分析了合金的电化学腐蚀机理.计算结果表明：Pb-Mg-Al合金中各主要组成物相稳定性大小关系为Mg_（17）Al_（12）〉Mg_2Pb〉Mg;Mg,Mg_2Pb和Mg_（17）Al_（12）的费米能级存在E_f（Mg）〉E_f（Mg_2Pb）〉E_f（Mg_（17）Al_（12））的关系,说明Mg最容易失去电子,Mg_2Pb次之,Mg_（17）Al_（12）最难;局域态密度表明,在同样的外界条件下,体系中Mg相和Mg_2Pb相对于Mg_（17）Al_（12）均处于不稳定的状态,容易失去电子,即容易发生腐蚀.Pb-Mg-Al合金体系中不同物相的费米能级差构成了电化学腐蚀的电动势,导致电子从费米能级高的Mg相和Mg_2Pb相流向费米能级低的Mg_（17）Al_（12）相,使Pb-Mg-Al合金发生腐蚀.