点缺陷浓度对非化学计量比L1_2型结构的A1_3Sc弹性性能的影响

采用密度泛函理论与Wagner-Schottky热力学模型计算了金属间化合物L1_2-A1_3Sc中点缺陷浓度与温度、成分间的关系.结果表明:在考察的温度区间(T=300—1200 K),理想化学计量比L1_2-A1_3Sc中的点缺陷主要为Al空位和Sc空位,且缺陷浓度较低(在1200 K时仅约为10^(-6)).当L1_2-A1_3Sc偏离化学计量比成分时,富Al成分端的点缺陷主要为Al反位与Sc空位,且两种缺陷的浓度相当;富Sc成分端的点缺陷则主要为Sc反位.利用超胞模型进一步计算了含点缺陷L1_2-A1_3Sc晶体的弹性常数,并计算预测了点缺陷形式和浓度对其弹性性能的影响.结果表明:在理想化学计量比成分附近,点缺陷的引入均会降低非化学计量比L1_2-Al_3Sc晶体的杨氏、剪切和体积弹性模量,增加非化学计量比L1_2-Al_3Sc弹性性能的各向异性,但是对其脆-韧性的影响不大.