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La-Mg基贮氢合金性能及二元合金Laves相结构的研究

蒋卫卿  
【摘要】:本论文研究了La-Mg基合金的电子结构、贮氢性能及MgZn_2型、MgCu_2型二元合金Laves相结构,具体内容为:1)采用基于密度泛函理论的第一原理赝势平面波计算方法,对AB_2C_9型RMg_2Ni_9(R=Ca、La)贮氢合金的电子结构进行研究,总结两种合金在结构相同,晶胞参数基本一致的情况下,其电子结构的异同及影响其贮氢性能的结构因素:2)在Ar气保护下,通过高频感应熔炼方法,制备AB_3型La-Mg基La_(0.7)Mg_(0.3)Ni_2(Co+Mn)系列合金,研究合金的相组成及Co、Mn含量对其电化学性能的影响;3)运用模式识别的偏最小二乘法(PLS方法),研究化学键参数对MgZn_2型、MgCu_2型二元合金Laves相结构的影响。 论文的主要研究结果如下: 对CaMg_2Ni_9和LaMg_2Ni_9合金的第一原理计算结果表明:CaMg_2Ni_9、LaMg_2Ni_9两种合金态密度的差异主要来源于Ca原子s、p电子和La原子s、p电子的贡献。两合金的态密度在费米能级附近极为相似,主要来自Ni原子d电子的贡献,而费米能级下的最低能态则源自Mg原子p电子的贡献。LaMg_2Ni_9合金中,Mg原子的成键比La原子的成键稳定,使得La_xMg_(3-x)Ni_9(x=1.0-2.0)合金,随着Mg含量的增加,合金稳定性增大。CaMg_2Ni_9和LaMg_2Ni_9合金的能带结构相似,能带均在费米能级附近发生相互交错并


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