Co基合金物性与热力学性质的第一性原理研究

摘要：

利用第一性原理平面波广义梯度近似的赝势密度泛函理论，计算了L12 立方相的Co3X（X=Ti, Al, Ta） 及Ni3Al 二元合金体系在绝对零度下的基本结构性质及电子态密度；结合准简谐德拜模型，探究L12 立方结构 Co3X(X=Ti, Al, Ta)高温高压下的热力学性质与相稳定性的关系。除了Co3Al 外，本研究得到的晶格常数与已 知的实验值相符合很好，误差均小于1％；通过电子态密度分布情况并结合0K 下Co3X 和Ni3Al 的形成焓值， 得到了L12 结构的Co3Al 和Co3Ta 为亚稳相，而CO3Ti 和Ni3Al 为稳定相且Ni3Al 的稳定性较Co3X 的高。另 外，通过准简谐德拜模型，成功获得了不同压力不同温度下的等压热容（Cp）、等容热容（Cv）以及热体积 膨胀系数（av）等，在高温下，等容热容接近Dulong-Petit 极限，而热体积膨胀系数随压强的增加而减小。通 过与典型Ni 基二元高温合金对比研究，这一工作试图为Co 基合金在航空航天领域进一步发展提供重要的基 础理论依据。

关键词： 材料学 Co 基超合金 热力学性质 准简谐德拜模型 第一性原理

作者: 许伟伟 韩佳甲 王翠萍 刘兴军

作者单位: 厦门大学材料科学与工程系,福建省厦门市 361005

会议类型: 国内会议

会议名称: 第5届海内外中华青年材料科学技术研讨会暨第13届全国青年材料科学技术研讨会

会议地点: 西安

会议语种:中文

页码: 875-881

在线出版日期: 2011-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）