Ni-Cu合金力学和热力学性质第一性原理研究

作者:魏振华; 侯华; 王裕民; 赵宇宏; 齐雷; 张清; 韩培德
来源:热加工工艺, 2016, 45(08): 107-114.
DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814.2016.08.028

摘要

基于密度泛函理论,采用CASTEP和DMol3程序软件包研究了NixCu_((1-x))(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1)合金的力学性能和热力学性质。计算了合金的弹性常数、体模量(B)、剪切模量(G)、Young’s模量(E)、Poisson比(v)、熵(S)、焓(H)、比热容(C)及吉布斯自由能(G)。结果表明:Ni-Cu固溶体都是延性相,Ni0.9Cu0.1抗变形能力、硬度最高,其次是Ni0.8Cu0.2,然后是Ni0.1Cu0.9。而延展性和塑性Ni0.1Cu0.9最好,其次是Ni0.9Cu0.1,说明Ni0.1Cu0.9、Ni0.9Cu0.1综合力学性能最好。随着温度的升高,NixCu_((1-x))(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1)合金体系的熵和焓都增大;比热容先增大,逐渐趋于一个定值。Gibbs自由能随着温度的升高而降低,表明温度升高,体系的热稳定性增强;且在同一温度下,随着Cu含量的升高,自由能依次减小,热稳定性增强。

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