基于第一性原理的高压下TiAl结构、力学性能及热力学性质研究

• 作者: 文志勤 赵宇宏 邓世杰 韩培德
• 来源期刊: 测试科学与仪器
• 学科: 工学
• 关键词: TiAl合金 第一性原理 晶体结构 弹性性能 热力学性质 电子结构
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 页码范围: 147-153
• 页数: 7页
• 分类号: TB303
• 字数: 852字
• 语种: 英文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8042.2017.02.006

摘要

采用第一性原理计算方法,研究了压力与温度对TiAl合金结构、力学性能与热力学性质的影响.结果显示,随着外加压力的增加,TiAl体积比降低. 计算了不同压力下TiAl的弹性常数Cij , 所有Cij均力学稳定性判据, 表明不同压力下的模拟结果均满足力学稳定性条件. 通过弹性常数, 计算了体模量与剪切模量, 发现在0 Gpa下的计算值与文献值相吻合,表明计算的准确性. 体模量与剪切模量可以用来反映材料抵抗变形能力, 随着压力的增加, 其数值增加, 表明材料抵抗变形能力得到提升. 由B/G发现, 当压力在10-20 Gpa之间时, TiAl由脆性材料转变为延性材料. 借助准谐德拜模型, 研究了当温度在0-1 000 K、 压力在0-50 Gpa下压力与温度对TiAl体模量、 德拜温度、 线膨胀系数以及热容的影响, 这有助于研究温度与压力对热力学参数的影响. 最后, 研究了不同压力下TiAl的电子结构, 随着压力的增加, 材料的态密度强度降低, Ti原子成键相互作用减弱, Al原子成键相互作用增强, 材料的延性得到提升.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵宇宏	中北大学材料科学与工程学院	110	275	10.0	12.0
2	韩培德	太原理工大学材料科学与工程学院	95	621	13.0	19.0
3	文志勤	中北大学材料科学与工程学院	7	8	1.0	2.0
4	邓世杰	中北大学材料科学与工程学院	3	0	0.0	0.0