α鐵內部氫原子擴散行為的第一性原理及試驗研究

打開文本圖片集

摘  要  通過基于密度泛函理論的第一性原理計算及雙電解池氫滲透試驗分析了α鐵內部氫原子的擴散行為。利用能量最低理論分析了氫原子在晶胞內部的占位行為和擴散路徑，并通過過渡態(tài)搜索辦法獲得擴散能壘值，最后結合阿累尼烏斯方程得出擴散系數(shù)與環(huán)境溫度之間的對應關系。結果表明：氫原子在α鐵晶胞內部更傾向于占據(jù)四面體間隙，兩個相鄰四面體之間的的擴散能壘為0.103 eV，擴散系數(shù)與溫度之間的對應關系為D=3.817×10-4×exp（-1195.3/T） cm2/s；通過雙電解池氫滲透試驗臺測試獲得的α鐵在20 ℃環(huán)境下的氫擴散系數(shù)試驗值為2.35×10-6 cm2/s。（剩余8959字）