《表1 不同化合物的形成能和结合能》

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《Ti、Al对Nb-Si基合金抗氧化性影响的第一性原理研究》

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在几何结构优化的基础上，计算得到了不同金属间化合物的基态能量，并在此基础上计算了各相的生成能和结合能，其结果见表1。从表1可以看出，各个化合物的形成能均为负值，说明这些相在Nb/Nb5Si3中均能稳定形成，且为放热反应。形成能越低，相的形成能力就越强，故而，TiO2的形成能最小，Al2O3的次之，Nb2O5的最大，说明TiO2是最容易形成的化合物，Nb2O5是最难形成的化合物。而结合能又代表晶体结构的稳定性，结合能越低（即绝对值越大），说明结构越稳定。对于Al2O3、SiO2、Nb2O5来说，TiO2形成能和结合能最低，因此，TiO2较易形成而且又稳定。可见，在Nb/Nb5Si3体系中加入Ti、Al之后，Ti优先与O结合，形成稳定致密的氧化膜TiO2，这与试验结果一致[18]。