周 娴，岳有成，王劲松，包崇军，张正富

(1.昆明冶金研究院有限公司，云南 昆明 650031)(2.昆明理工大学，云南 昆明 650093)(3.共伴生有色金属资源加压湿法冶金技术国家重点实验室，云南 昆明 650503)

高强耐蚀近α钛合金成分中常常有Mo、Nb、Zr等价格高且熔炼困难的合金元素，导致在开发和设计钛合金时，单纯采用实验的手法会消耗大量的精力和成本。因此在设计和研究钛合金时，如果能通过计算的手段预测出所添加元素对钛合金的影响，能够提前得到添加各个元素后钛合金的耐腐蚀性能等，这样不仅可以节省设计成本，也可以从理论上更加准确地获得钛合金的性能参数[1-3]。

近年，通过第一性原理计算方法进行钛基材料成分理性设计的研究取得了良好效果[4-6]。已有研究表明[7-9]，TiO2为半导体材料，对于TiO2膜主要通过Pb、N、B、V等元素掺杂，从而提高其传感器气敏性和光电催化性能。Hu等[10]通过第一性原理计算方法研究了氮原子从TiO2锐钛矿表面沿间隙向基体的扩散行为，采用过渡态计算软件CINEB(climbing image nudged elastic band)计算了锐钛矿表面附近N原子扩散的最小能量路径和鞍点。Ilyasova等[11]利用第一性原理计算方法研究了具有不同吸附构型的TixCy(111)表面上钨原子的原子结构、电子分布和热力学性质。但是在不同元素添加后对氯离子在TiO2膜表面扩散的影响研究较少。钛暴露于大气以及含氧介质中，都可以形成一层致密而坚固的钝化膜，这层钝化膜形成的耐蚀层十分稳定，所以钛合金在中性和氧化介质中有良好的耐蚀性。……