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文檔簡介
1、隨著技術發(fā)展對高性能材料的需求,人們對材料性能的研究越來越重視。利用計算機模擬和計算可以預測材料的物理性質(zhì)并有效指導相關材料的制備?;诿芏确汉碚摰牡谝辉碛嬎阃肿觿恿W相結合,在材料設計、合成、性能模擬等多方面有許多突破性的進展,已經(jīng)成為計算材料科學的重要基礎和重要方法。本文將用基于密度泛函理論的第一原理對以下合金的熱力學及力學性質(zhì)進行計算。
首先,高溫結構材料FeAl基金屬間化合物,具有優(yōu)良的力學性能。本文用第一原
2、理對Fe—Al二元合金中相關金屬間化合物的形成焓和彈性常數(shù),體積模量、剪切模量、楊氏模量、泊松比、德拜溫度等熱力學性質(zhì)和力學性質(zhì)進行了計算。計算結果與已有的實驗結果和理論計算結果基本相符。
其次,由于FeZr納米晶是優(yōu)良的軟磁合金材料,表現(xiàn)巨磁阻效應,其單一結構材料和非晶合金是重要磁性材料和超導材料。本文重點計算了Fe—Zr二元合金中金屬間化合物的形成焓和彈性常數(shù),體積模量、剪切模量、楊氏模量、泊松比、德拜溫度等熱力學性質(zhì)
3、和力學性質(zhì)。
最后本文用第一原理計算了Fe—Al基三元合金Fe3AlX(X=C和B,N)的磁性能、電子結構、彈性常數(shù)以及體積模量、剪切模量、楊氏模量、泊松比、德拜溫度等。計算結果顯示Fe3AlC和Fe3AlB的基態(tài)是鐵磁態(tài),而Fe3AlN的基態(tài)是順磁態(tài)。使用LDA計算的總能普遍要低于用GGA計算的結果。使用GGA計算的Fe3AlC的晶格常數(shù)與實驗值符合得很好。計算得到的彈性常數(shù)和體積模量也和其他理論值相符。Fe3AlX(X
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