鈹鋁合金添加元素強化性能影響

添加銀、鈷、鍺元素對于鑄態鈹鋁合金性能的效果非常好。下面分析研究了銀、鈷、鍺對合金的機制。

合金元素銀的加入使得系統形成能降低，有利于系統的穩定。銀的添加使得體系的共價鍵作用較未添加銀體系弱，且替代鋁原子位置的銀的加入與近鄰的鈹原子形成了反鍵，使得鈹鋁合金中的共價鍵減少，金屬鍵增加，有助于鈹鋁合金的脆性。銀加入后電荷重新分布，使得跨界面方向電荷密度增加，有利于界面的結合。

將鈷和鍺與銀在鑄態鈹鋁合金中的作用類比分析。共價鍵的存在將會造成合金的脆性，共價鍵的減弱和減少將有助于合金的脆性，由于添加了鈷和鍺元素后合金體系的共價鍵較未添加鈷和鍺體系減少，因此鈷和鍺的加入有利于鈹鋁合金的本征脆性。但是鈷和鍺元素周圍跨界面鈹、鋁原子間的重疊布居數卻比未添加前增大了，這就使得界面處的鈹、鋁原子間成鍵作用增強，提高了鈹鋁合金界面處的結合強度，有利于界面結合。在遠離鈷和鍺元素的位置，原子之間的重疊布居數幾乎沒有變化。因此，鈷和鍺元素的添加有利于鈹鋁合金的脆性，并且對于鈹鋁合金的界面結合也是有利的。

綜上可見，研究合金化元素對于鈹鋁合金力學性能的影響，分析合金化元素在鈹鋁合金中的占位情況、重疊電荷布居數以及差分電荷密度等，從電子層次確定合金元素對鈹鋁合金性質的影響，為鈹鋁合金的設計奠定了基礎。