点缺陷对B2-NiAl力学与热学性能影响的第一性原理计算

摘要：

基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法,计算了反位缺陷与空位对B2-NiAl力学与热学性能的影响.采用杨氏模量、剪切模量、弹性常数、Cahchy压力、泊松比、Debye温度、比热、热膨胀系数等参数评判反位缺陷与空位对B2-NiAl合金的延性、硬度及热学性能的影响.结果表明:NiAl,VNi均能提高B2-NiAl晶体的硬度而降低其本征延性,AlNi与VAl对晶体力学性能的影响可以忽略不计.点缺陷对晶体比热的影响均集中在Debye温度以下,在此温度范围内,4种点缺陷均能降低晶体的比热,降幅从高到低依次为VNi＞NiAl＞AlNi＞VAl.而当温度高于1000 K时,4种点缺陷对晶体比热的影响基本消失而使比热趋于同一数值25 J/mol·K.当温度高于600 K时,对晶体相对热膨胀系数影响较明显的点缺陷是VAl与NiAl,前者使晶体的相对热膨胀系数提高,而后者使晶体的相对热膨胀系数降低.

关键词：B2-NiAl、反位缺陷、弹性常数、Debye温度、热膨胀系数

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资助基金：国家自然科学基金51075335,51174168,51274167;西北工业大学基础研究基金NPU-FFR-JC20120222

在线出版日期：2014-03-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：152-158