Ta-C化合物物理性质的第一性原理研究

• 作者: 刘科成 姚佩 欧阳义芳 陈红梅 陶小马
• 来源期刊: 广西科学
• 学科: 工学
• 关键词: 第一性原理 弹性常数 电子结构 热物理性质
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 功能材料与计算模拟
• 页码范围: 545-550
• 页数: 6页
• 分类号: TG146.4+16
• 字数: 1833字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13656/j.cnki.gxkx.20171127.001

摘要

[目的]难熔金属碳化物具有优异的物理化学性能,可在众多领域中广泛使用.[方法]利用基于密度泛函的第一性原理方法对Ta-C二元体系中的TaC、Ta2 C、Ta4 C33个金属间化合物的热力学、力学性质以及电子结构进行计算研究.[结果]本研究晶格常数计算值和实验值一致,形成焓以及弹性常数计算值和其他理论值吻合.弹性模量计算值表明TaC具有最高的体积模量、剪切模量和杨氏模量,也即其脆性最大;而Ta2 C各个模量最小,其延展性最大.电子结构和电荷密度差显示Ta的d态电子和C的p态电子有杂化的现象,并且Ta-C之间呈现离子键特征.利用德拜模型得到了3个化合物在高温高压下的热物理性质,随着温度的增加,体积模量减小,而热容以及热膨胀系数增大,其中热容在1000 K以上变化越来越小,最后接近杜隆-珀蒂极限值.随着压强的增加,体积模量增大,而热容和热膨胀系数减小.[结论]在3个化合物中,TaC的强度最高,脆性最大,而Ta2 C的强度最低,延展性最好.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈红梅	广西大学物理科学与工程技术学院广西高校新能源材料及相关技术重点实验室	44	166	8.0	10.0
2	陶小马	广西大学物理科学与工程技术学院广西高校新能源材料及相关技术重点实验室	20	50	2.0	6.0
3	姚佩	广西大学物理科学与工程技术学院广西高校新能源材料及相关技术重点实验室	2	1	1.0	1.0
4	刘科成	广西大学物理科学与工程技术学院广西高校新能源材料及相关技术重点实验室	1	1	1.0	1.0