1、Mg-Al合金由于其獨特的優(yōu)點，使得在航空、航天、運輸?shù)裙I(yè)部門有著廣泛應(yīng)用前景。然而，Mg-Al合金由于存在熱力學(xué)不穩(wěn)定的Mg17Al12相，在150℃以上的環(huán)境下工作時，強度和抗蠕變性能急劇下降，因此采用合金化方法提高鎂合金機械性能是一項值得期待的研究課題。本文以含稀土Ce的Mg-Al合金為研究對象，采用基于密度泛函理論的Castep和Doml程序軟件包，計算了Ce在Mg17Al12相中的占位，以及Ce與Mg，Ce與Al形成金屬間化

2、合物的相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、彈性性能和電子結(jié)構(gòu)，取得結(jié)果期望為鎂合金的開發(fā)與應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。
　　計算了稀土Ce在Mg17Al12中的占位情況，發(fā)現(xiàn)未占位時，Mg17Al12晶胞的平衡晶格常數(shù)的計算值和他人的計算值與實驗值比較吻合，表明本文采用的計算方法可靠，以此推論Ce占據(jù)Mg位形成Mg32Al24Ce2、Mg26Al24Ce8和Mg10Al24Ce24等金屬化合物晶胞的平衡晶格常數(shù)的計算結(jié)果也可靠;合金形成熱和結(jié)合能的計算結(jié)果均表明

3、:Ce較難占據(jù)Mg17Al12中的Mg位或Al位。
　　計算了Mg、Al和Ce形成金屬化合物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和力學(xué)性質(zhì)。發(fā)現(xiàn)Al3Ce、AlCe、Al2Ce、MgCe、Mg3Ce和Mg2Ce金屬化合物晶胞的平衡晶格常數(shù)，本文的計算值與實驗值和他人計算值基本吻合;合金形成熱的計算結(jié)果發(fā)現(xiàn):MgCe、Al2Ce、Al3Ce、Mg3Ce金屬間化合物能形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。其中Al2Ce、Al3Ce相對于其它結(jié)構(gòu)類型，具有最強的合金化形成能力;結(jié)合

4、能的計算結(jié)果表明:結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性由按遞減排列為Al3Ce、AlCe、Al2Ce、MgCe、Mg3Ce和Mg2Ce;不同溫度下的Gibbs自由能的計算結(jié)果表明:結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性由強到弱的排列順序是Mg2Ce、Al2Ce、AlCe、Mg3Ce、Al3Ce和MgCe;電子態(tài)密度的計算結(jié)果表明:結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的強弱取決體系費米能級處電子數(shù)的多少。
　　計算了AlCe、MgCe、Al2Ce、Mg2Ce、Al3Ce、Mg3Ce金屬間化合物的彈性常數(shù)，發(fā)現(xiàn)本