| 二硼化物固溶体(Ti/Zr)1-x(Ta/Nb)xB2的结构稳定性和力学性能的第一性原理研究 |
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| 引用本文： | 刘长鸣,刘士余,刘彦昱,严达利,余浅,任海涛,于彬,李德军.二硼化物固溶体(Ti/Zr)1-x(Ta/Nb)xB2的结构稳定性和力学性能的第一性原理研究[J].稀有金属材料与工程,2022,51(10):3679-3688. |
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| 作者姓名： | 刘长鸣 刘士余 刘彦昱 严达利 余浅 任海涛 于彬 李德军 |
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| 作者单位： | 天津师范大学物理与材料科学学院,天津师范大学物理与材料科学学院;南开大学先进能源材料化学教育部重点实验室,天津师范大学物理与材料科学学院,天津师范大学物理与材料科学学院,天津师范大学物理与材料科学学院,天津师范大学物理与材料科学学院,天津师范大学物理与材料科学学院,天津师范大学物理与材料科学学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(批准号 51772209和11804023) |
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| 摘 要： | 通过超晶胞(SC)方法和虚拟晶体近似(VCA)方法的第一性原理计算,研究了金属二硼化物固溶体(Ti/Zr)1-x(Ta/Nb)xB2 的形(0≤x≤1)成能、混合能、晶格常数、体积、弹性常数、熔点、弹性模量、维氏硬度、断裂韧性和态密度。结果表明,二硼化物固溶体(Ti/Zr)1-x(Ta/Nb)xB2的结构稳定性随掺杂浓度的增加而降低。Ti1-x(Ta/Nb)xB2的体积随着掺杂浓度的增加而增加,这是因为Ta和Nb的原子半径大于Ti。而Zr1-x(Ta/Nb)xB2的体积逐渐变小,这归因于Ta和Nb的原子半径比Zr小。并且,二硼化物固溶体 (Ti/Zr)1-x(Ta/Nb)xB2是力学性质稳定的脆性材料。特别地是,Ta和Nb的掺杂剂可明显改善固溶体(Ti/Zr)1-x(Ta/Nb)xB2的脆性和体积模量以及断裂韧性,但硬度会降低。
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| 关 键 词： | 第一性原理 金属二硼化物 结构稳定性 力学性能 |
| 收稿时间： | 2021/9/8 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/2/17 0:00:00 |
Structural stability and mechanical properties of metal diborides solid solutions of (Ti/Zr)1-x(Ta/Nb)xB2 from first-principles |
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| Liu Changming,Liu Shiyu,Liu Yanyu,Yan Dali,Yu Qian,Ren Haitao,Yu Bin and Li Dejun.Structural stability and mechanical properties of metal diborides solid solutions of (Ti/Zr)1-x(Ta/Nb)xB2 from first-principles[J].Rare Metal Materials and Engineering,2022,51(10):3679-3688. |
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| Authors: | Liu Changming Liu Shiyu Liu Yanyu Yan Dali Yu Qian Ren Haitao Yu Bin and Li Dejun |
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| Affiliation: | College of Physics and Materials Science,Tianjin Normal University,College of Physics and Materials Science,Tianjin Normal University;China;Key Laboratory of Advanced Energy Materials Chemistry Ministry of Education,Nankai University;China,College of Physics and Materials Science,Tianjin Normal University,College of Physics and Materials Science,Tianjin Normal University,College of Physics and Materials Science,Tianjin Normal University,College of Physics and Materials Science,Tianjin Normal University,College of Physics and Materials Science,Tianjin Normal University,College of Physics and Materials Science,Tianjin Normal University |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | first-principles metal diborides structural stability mechanical properties |
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