王翠萍,张炎财,卢 勇,蔺金燕,余 涌,刘兴军

(厦门大学材料学院,福建 厦门 361005)

Cu-Pt和Pd-Pt二元合金具有良好的导电率、高温抗氧化性、化学稳定性和焊接性能[1-5].大多数合金的物理性能和机械性能都与扩散行为有着密切的关系,因此,扩散过程的研究对新材料的开发具有重要的指导意义[6].如,用作氧气传感器的Pd-Pt多孔薄膜材料是通过Pd/Pt双层薄膜互扩散而得到的[4];Pd在Cu中的扩散会导致Cu-Pt薄膜表面的电阻明显增加[2].因此,有必要对Cu-Pt和Pd-Pt二元合金系中fcc相的扩散迁移率参数进行优化与计算,同时有关Cu-Pt和Pd-Pt基础二元合金系扩散的研究可以为Pt基多元合金系扩散的研究提供理论信息.

近年来,扩散的计算模拟是相变研究的一个重要发展方向.DICTRA (diffusion controlled transformation) 软件包是其中一个有效的模拟工具,它在CALPHAD (calculation of phase diagram)框架下进行操作,是CALPHAD方法的扩展[7-11].在扩散实验数据的基础上,结合体系的热力学描述,用DICTRA软件优化与计算体系的扩散迁移率参数.近年来,本课题组在建立材料热力学数据库研究的基础上,进一步开展了材料动力学方面的研究[12-15],并建立动力学数据库,为新材料的开发提供理论依据.

本研究是在扩散实验数据的基础上,结合体系的热力学描述,用DICTRA软件优化Cu-Pt和Pd-Pt二元合金系中fcc相的扩散迁移率参数,进一步完善Pt基合金的扩散迁移率数据库.同时,通过模拟扩散偶的浓度曲线进一步验证所获得的原子迁移率的准确性和有效性.

1 实验与计算信息

1.1 Cu-Pt二元合金系

Mishra等[16]利用EPMA方法,实验测定了……