P掺杂对Ni3Al晶界结合性能的影响

晶界对于金属和合金材料的力学性能至关重要。晶界本身相对于晶内结合性能差，是导致合金延展性低的一个重要原因。因此，有必要改善其晶界结合性能，进而提高材料的延展性。利用物理冶金及合金化方法可以改善有序金属间化合物的延展性和可加工性。添加合金化元素可以有效地控制晶界的结构，达到提高晶界结合性能的目的。利用第一性原理方法在原子尺度上研究了P掺杂在Ni₃AlΣ5(210)晶界中的偏聚行为及晶界结合性能的增强机制。计算的偏聚能表明，相对于体位置，P原子倾向于向晶界偏聚，且向纯Ni的晶界孔隙中由8个Ni原子围成的间隙位置偏聚的趋势最大。计算晶界断裂过程中的格里菲斯功显示P的晶界偏聚可以改善晶界的结合性能。