固体与分子经验电子理论在材料研究中的应用研究.pdf

· 166 · 材料导报 2012年 5月第 26卷专辑 19 固体与分子经验电子理论在材料研究中的应用 孙跃军，李思南，尚 勇，时海芳，赵志伟 (辽宁工程技术大学材料科学与工程学院，阜新 123000) 摘要 介绍了固体与分子经验 电子理论 (EET)的发展 ，综述 了EET理论在钢、铸铁、钛合金、铝合金、镁合金 等金属材料和陶瓷等材料 中的应用，评述 了价 电子结构对合金 的力学性能、磁性能、相变、熔点等的影响，展望 了 EET理论的应用与发展前景。 关键词 EET 金属材料 陶瓷 电子结构 力学性能 中图分类号 ：N32 ApplicationsofElectronTheoryofSolidsandMolecules(EET)inMaterials SUNYuejun，LISinan，SHANGYong，SHIHaifang，ZHAOZhiwei (SchoolofMaterialsScienceandEngineering，LiaoningTechnicalUniversity，Fuxin 123000) Abstract Thedevelopmentofempiricalelectrontheoryofsolidsandmolecules(EET)isintroduced．Itsappli— cationsinmaterialssuchassteel，castiron，titanium alloy，aluminum alloy，magnesium alloy，andcermetsaresum— marizeddetailedly．Theeffectsofelectronicstructuresonmechanicalproperties，magneticproperties，phasetransfor— mation，meltingtemperaturearealsosummarized．Atlast，thefutureapplicationsofEET aresuggested． Keywords EET，metalmaterials，cermet，electronicstructure，mechanicalproperty 0 引言 1 余氏理论在材料科学中的应用 1987年，余瑞璜教授[1在能带论和 I．Pauling的金属键 1．1 在钢铁材料中的应用 理论的基础上，提出固体与分子经验电子理论 (EET)，即余 余 氏理论在钢铁材料中的应用主要涉及相价 电子结构、 氏理论 。这个理论 以确定晶体内各类原子 的杂化状态为基 相变动力学、材料力学性能计算等。 础，描述晶体的价电子结构。原子的杂化状态给定了原子共 张瑞林等[5首次给出了Fe—C马氏体的价电子结构及计 价电子数、晶格电子数 、磁 电子数、亚对电子数等 ，由此可确 算方法，提出马氏体是由含碳价电子结构单元和不含碳价 电 定已知晶体中的键络，利用键距差法 (BLD)确定键络上的电 子结构单元两者混乱分布构成的晶体，从 电子结构层次阐明 了马氏体硬度随含碳量增加而提高的本质原理 。 子分布及原子所处的状态 ，EET把原子所处状态及相应的电 余瑞璜等 j币U用固体与分子经验电子理论，计算了Fec 子分布定义为固体或分子的价电子结构。 的价电子结构 ，发现 Fe。C既硬又脆 的特性主要源于键 的强 余 氏理论中原子状态的确定采用特征参量定态法 ，根据 度和共价电子 (键络)分布的不均匀性。 所有原子半径都大于0．05nm这一事实，选取理论键