空位对Hf-Ta-C体系的结构、力学性质及电子性质影响的第一性原理研究

作者：彭军辉; TIKHONOV Evgenii^*

来源：无机材料学报, 2022, 37(01): 51-57.

• Hf-Ta-C体系
• 空位有序结构
• 维氏硬度
• 第一性原理方法

本研究理论预测了三元Hf-Ta-C空位有序结构以及空位对力学性质的影响。采用第一性原理进化晶体结构预测软件USPEX,预测得到了5种热力学稳定和3种亚稳的(Hf,Ta)C1–x空位有序结构,这些结构都属于岩盐结构。采用第一性原理方法,计算了(Hf,Ta)C1–x空位有序结构的力学性质,并分析了力学性质随空位浓度的变化。(Hf,Ta)C1–x都具有较高的体模量、剪切模量、杨氏模量和维氏硬度;各(Hf,Ta)C1–x的Hf/Ta比相同时,其模量、硬度等随空位浓度增大而减小。最后,计算了(Hf,Ta)C1–x的电子态密度,发现其均具有强共价性和弱金属性。本研究结果对于了解Hf-Ta-C体系的空位结构及其力学性质和应用,具有重要参考价值。

• 单位
  材料学院; 西北工业大学; 太原工业学院