Al-Cu-RE三元合金热力学性质的Miedema理论计算

合金形成焓是确定合金的稳定性及其非晶形成能力的重要因素。采用Miedema理论和几何外推模型相结合,预测了Al-Cu-RE（RE=La~Lu）体系液态合金整个成分范围的混合焓。计算结果表明：Al-Cu-RE三元体系的混合焓比Al-Cu二元合金的混合焓更负,稀土元素与Al、Cu之间的化学势差对混合焓的贡献起主要作用。当铝与稀土元素含量相同时,随着铜含量的减少,合金混合焓越来越负,从而表明在Al-Cu合金中加入稀土元素有利于Al-Cu-RE三元合金的形成。同时较负的混合焓是合金体系易于非晶化的重要条件之一,也说明Al-Cu-RE三元体系非晶形成能力较强。计算了Al8Cu4RE和Al Cu RE等三元化合物的形成焓,计算得到的Al Cu RE的形成焓比相应的Al8Cu4RE的形成焓要负,说明Al Cu RE更稳定;同时计算了金属间化合物Al（Cu1-xREx）3、Al（Cu1-xREx）、Al2（Cu1-xREx）的形成焓随稀土含量变化趋势。计算结果为Al-Cu-RE体系非晶形成的成分设计和相关性能研究提供了重要的热力学数据。