α鐵內(nèi)部氫原子擴(kuò)散行為的第一性原理及試驗(yàn)研究

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摘  要  通過基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算及雙電解池氫滲透試驗(yàn)分析了α鐵內(nèi)部氫原子的擴(kuò)散行為。利用能量最低理論分析了氫原子在晶胞內(nèi)部的占位行為和擴(kuò)散路徑，并通過過渡態(tài)搜索辦法獲得擴(kuò)散能壘值，最后結(jié)合阿累尼烏斯方程得出擴(kuò)散系數(shù)與環(huán)境溫度之間的對應(yīng)關(guān)系。結(jié)果表明：氫原子在α鐵晶胞內(nèi)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(kuò)散能壘為0.103 eV，擴(kuò)散系數(shù)與溫度之間的對應(yīng)關(guān)系為D=3.817×10-4×exp（-1195.3/T） cm2/s；通過雙電解池氫滲透試驗(yàn)臺測試獲得的α鐵在20 ℃環(huán)境下的氫擴(kuò)散系數(shù)試驗(yàn)值為2.35×10-6 cm2/s。（剩余8959字）