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摘要
基于第一性原理计算方法，通过对形成焓、结合能、原子自由体积和电子结构的计算，研究了Si合金化对C15 NbCr2 Laves相稳定性和断裂韧性的影响。位点占据能表示Si原子倾向于占据Cr位点。形成焓和结合能计算表明，随着Si含量的增加，Nb8Cr16-xSix（x=0～5）相的形成能力和稳定性均得到提升且与Si含量保持线性相关性。原子自由体积计算表明，Nb8Cr16-xSix相的原子自由体积较NbCr2基体相均得到增加，其中在Si含量为8.33at%(Nb8Cr14Si2)时，原子自由体积取得最大值，断裂韧性达到最优。电子结构计算表明，Si合金化使得DOS曲线右移，费米能级向赝能隙峰谷靠近，稳定了NbCr2基体相。与此同时，所有的成键峰变得下降和展宽，削弱了Nb-Cr原子的键合强度，使得剪切变形易于进行，从而提高韧性。
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