鋯基二元合金力學(xué)性質(zhì)研究及高通量方法的應(yīng)用.pdf

1、本文利用第一性原理方法系統(tǒng)地研究了鋯基無序二元合金的力學(xué)性能。研究Zr8Ti8無序合金時(shí)，我們通過顯式考慮溫度效應(yīng)和組態(tài)熵效應(yīng)，從而使得Zr8Ti8的混合能在430攝氏度左右可以從正值向負(fù)值發(fā)生轉(zhuǎn)變，解決了在描述鋯鈦無序合金熱力學(xué)穩(wěn)定性能時(shí)，長(zhǎng)期存在的理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相矛盾的問題。在研究完美晶體的應(yīng)力應(yīng)變曲線時(shí)，發(fā)現(xiàn)了屈服階段。由于不存在缺陷，所以不能用傳統(tǒng)的缺陷理論來解釋此現(xiàn)象。于是我們運(yùn)用電子的軌道占據(jù)和態(tài)密度改變來解釋該現(xiàn)象。

2、>　　研究Zr-Ti、Zr-Hf和Zr-Sc合金時(shí)，發(fā)現(xiàn)Zr與Ti形成固溶體時(shí)，可以顯著增強(qiáng)力學(xué)韌性。最為重要的是我們發(fā)現(xiàn)，這3種Zr-X體系的力學(xué)量都可以很好地用公式y(tǒng)=MZr（1-x）+Mxx+(x-x2)F描述。采用這個(gè)方程，可以快速而準(zhǔn)確地獲得Zr-X體系在任何成分下的力學(xué)性質(zhì)，為Zr-X合金材料的研究和設(shè)計(jì)提供高效的工具。
　　鋯基無序二元合金體系眾多，第一性原理研究存在困難。因此本文借鑒材料基因組的思想，采用高通量計(jì)算