Zr7Ni10 与 Hf7Ni10 二元合金中的相组成；扰动角关联谱与第一性原理计算研究
材料科学
2018-11-14 v1
摘要
鉴于 Zr7Ni10 在燃料电池中作为储氢材料的应用，采用扰动角关联（PAC）谱学研究了金属间化合物 Zr7Ni10 与 Hf7Ni10。在化学计量比 Zr7Ni10 中，发现 Zr2Ni7 相占主导（约 38%），而 Zr7Ni10 相在室温下的占比约为 25%。在该化合物中，从室温到 773 K 均可发现源于 Zr8Ni21 的相（约 10%），但在 873 K 及以上未观察到。在化学计量比 Hf7Ni10 样品中，Hf7Ni10 相在室温下为次要相（约 22%）。该体系中未观察到 Hf2Ni7 相，但发现源于 HfNi3 的相占主导（约 62%）。研究发现，Hf7Ni10 的位点占比随温度升高而以牺牲 HfNi3 为代价增加，并在 673 K 及以上成为主要相（约 57%）。HfNi3 与 Hf7Ni10 的相占比随温度的变化是可逆的。Zr7Ni10 与 Hf7Ni10 中的相组成也通过 X 射线粉末衍射（XRD）和透射电子显微镜/选区电子衍射（TEM/SAED）测量得以确定。在密度泛函理论（DFT）框架下，采用全电子全势（线性化）增广平面波 [FP-(L)APW] 方法进行了第一性原理计算，以确定 181Ta 杂质位点的电场梯度，并由此指认 PAC 测量观察到的不同组分。本实验与计算的 EFG 结果均支持 Zr7Ni10 与 Hf7Ni10 化合物属于 Cmca 空间群。
引用
@article{arxiv.1809.08114,
title = {Phase components in Zr7Ni10 and Hf7Ni10 binary alloys; investigations by perturbed angular correlation spectroscopy and first principles calculations},
author = {S. K. Dey and C. C. Dey and S. Saha and G. Bhattacharjee and D. Banerjee and D. Toprek},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.08114},
year = {2018}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:1712.04258