mg-la合金与6h型mg_2c97_y_2c2_zn_2c1_合金长周期结构的第一性原理研究

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1、湘潭大学硕士论文ABACAB的堆垛方式。并且揭示其Zn周围的局域微结构类似于CsCl型YZn化合物中的Zn局域微结构，而Y周围的局域微结构呈现CsCl型YZn和MgY的混合结构。[27]（2）18R型LPSO结构：1994年，Luo在研究Mg-Zn-Y合金系统Mg3Zn6Y1[28]相的过程中，基于电子衍射花样首次提出了合金中的未知相Mg12ZnY为18R-LPSO结构。Matsuda等在研究快速凝固Mg-Zn-Y合金的孪晶形变时也发现18R型结构。测定它的堆垛序列为ABABABCACACABCBCBC型，相

2、对于基平[17]面也没有镜面对称性。从实验结果看，这种LPSO相与Luo提出Mg12ZnY相具有一样的结构。其晶格常数估计为a=0.320nm，c=4.678nm。这种18R型LPSO结构也具有晶格畸变，其基平面在孪晶边界相对于镁基体倾斜3.8°。另一种18R-型LPSO结构在Cu-模铸造感应熔化法制备的Mg97Y2Zn1和感[29]应熔化法制备的Mg97Er2Zn1合金中观察到。其HRTEM图像的亮斑点排列指明18R型LPSO结构的堆积序列为ACBCBCBACACACBABAB，周期长度为[29]4.86n

3、m。这种18R型LPSO晶粒与2H-Mg共存时具有确定的结晶学关系：[19](001)2H-Mg//(0018)18R-Mg以及[110]2H-Mg//[330]18R-Mg.（3）14H型LPSO结构：14H型和18R型LPSO结构是Mg-Zn-Y合金系中发现的代表性结构。目前已经发现14H型LPSO结构有4种原子尺度的微结构。[30]Matsuda和Kawanura在实验中观测到的电子衍射花样及2维点阵图像表明，14层LPSO结构的堆积序是ACBCBABABABCBC，点阵常数估计为a=0.325nm[3

4、0]和c=3.694nm。这种堆积序相对基平面具有镜面对称性。Amiya等则报道了堆积序为ABABABACBCBCBC和ABABABACACACAC的14HLPSO结构，[31]这两种堆积序相对基平面没有镜面对称性，明显不同于第一种堆积序列。最[32]近报道的Mg98Cu1Y1合金中形成的14H型LPSO结构，其原子尺度的HAADF-STEM图像表明原子堆积序为ABA↑CBCBCBC↑ABAB（箭头就表示了[19]Cu和Y所在的堆积缺陷）。因为LPSO结构既是堆积序也是化学序的结构，14HLPSO结构的这4种

5、不同堆积序被认为是加工及随后的热处理过程引起的.（4）10Hand24R结构：最近的研究中，还发现了另外两种LPSO结构。一种是10层堆积，另一种是24层堆积。根据10层结构的电子衍射花样及2维点阵图像，得到其堆积序是ABACBCBCAB。这种堆积序相对基平面也具有镜面对称性，点阵常数分别估计为a=0.325nm、c=2.603nm。根据24层结构的电子衍射花样及二维点阵图像，得到其堆积序是ABABABABCACACACABCBCBCBC，相对于基平面不具镜面对称性，点阵常数分别为a=3.22nm、c=6.1

6、81nm。表1详细地列出了Mg-RE-X合金中LPSO结构及其特征。4湘潭大学硕士论文表1.1Mg-RE-X合金中已探明的各种LPSO结构及其特征。结构类排列方式对称性已探明的LPSO结构的化学组成型ABCBCB’无Mg94Zn2Y4;Mg87Zn3Y10;6HABACAB无Mg88Zn4Y8ACBCBABABABCBC有Mg87Zn7Y6;ABABABACBCBCBC无Mg87Zn7Y6;Mg87Zn7Er6;14HMg97.5Zn1Gd2.5;ABABABACACACAC无Mg80Cu15Y5ABACBC

7、BCBCABAB无ACBCBCBACACACBABAB无Mg94Zn2Y4;Mg91Zn3Y6;18RABABABCACACABCBCBC无Mg90Zn4Y6;Mg88Zn7Er510HABACBCBCAB有ABABABABCACACACAB无24RCBCBCBC（5）结构类型之间的关系：上述各种LPSO结构形态之间相互联系并能相互转[19]化。研究表明：18R型ABABABCACACABCBCBCLPSO结构在773K退火5小时后转化为14H型LPSO结构ABABABACBCBCBC，并且转化前后18R和1

8、4H型LPSO结构的化学组成分别是Mg-3at%Zn-6at%Y和Mg-6at%Zn-6at%Y，[30]即转化后14H型LPSO结构的Zn含量比18R型高出约一倍。Amiya等也报道14HLPSO结构在573K退火1.2ks能够转化为6HLPSO堆积序列。根据LPSO结构形态之间相互联系并能相互转化，可将LPSO镁合金分为两种类型：第一类包括Mg-Y-Zn,Mg-Dy-Zn,Mg-Ho-Zn和Mg