金属间化合物具有抗氧化、耐高温、耐腐蚀、耐磨损等优良性能,是高温结构材料的理想选择。本文研究了金属间化合物Fe-Al系、Fe-Si系及Fe2B在460℃锌液中的腐蚀性能,相同条件下与工业纯铁做了比照,进而探讨了锌液对金属间化合物的腐蚀机理。同时运用固体与分子经验电子理论计算了FexM的价电子结构,找到了键间结合强度对材料腐蚀性能的影响规律。研究结果表明:工业纯铁在锌液中放置5h~6h后,腐蚀严重,生成大量锌渣,而金属间化合物在锌液中放置24h后生成锌渣量依然很少。计算发现,金属间化合物在锌液中腐蚀速率远低于工业纯铁在锌液中的腐蚀速率,FeSi、FeSi2和Fe2B在锌液中腐蚀速率明显低于其它合金。合金在锌液中的腐蚀产物主要是Fe-Zn化合物,腐蚀机制以反应扩散为主。本文在价电子结构信息的基础上计算了金属间化合物FexM晶体结构中两原子间键的结合强度,即键能。文中定义Q为FexM晶胞中Fe原子周围全部键的键能,QA为FexM晶胞中连接Fe原子的键中最强健的键能。发现:Q越大,材料在锌液中越稳定,QA越大,材料在锌液中发生反应腐蚀所需克服的“势垒”越大。得出结论——Q、QA数值越大,化合物FexM在锌液中的耐腐蚀性能越好,且当FexM中的Q、QA值分别在1671.92 kJ·mol-1和219.74 kJ·mol-1附近或高于这些值时,材料在锌液中难以腐蚀。