新一代单晶高温合金及界面电子结构与固溶元素效应

第一原理量子力学方法研究了单晶r相高温合金的电子结构和能量以及能带结构和局域驰豫结构；用电子显微技术研究了实物r'相单晶高温合金的晶体结构，界面结构以及析出颗粒的几何形貌尺寸。主要研究结果；（一）电子结构研究发现重元素Re及Ta在r'相中的择优占位性质及其对有序相稳定性的影响。同时原子间相互作用能、差分电荷密度计算都显示了Re和Ta强化基体键合的效应，揭示了重元素Re和Ta的电子作用机制；上述理论计算结果与实验相一致。（二）电子显微镜研究发现r'相单晶高温合金存在镶嵌结构，并发现块区间隙区存在多量取向不同的析出颗粒，尺寸约为1nm至5nm。同时高分辨象显示存在密集的界面错配位错，这些发现与合金的一般性质相一致。