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Cu掺杂对TiNi合金马氏体相变路径影响的第一性原理研究

严顺涛 姜振益

Cu掺杂对TiNi合金马氏体相变路径影响的第一性原理研究

严顺涛, 姜振益
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  • 不同浓度的Cu元素掺杂会极大地影响TiNi二元合金的物理性质和相变行为.为了解释其中的物理机制,本文通过第一性原理计算,对TiNi和Ti50Ni25Cu25的相变机制和相稳定性进行了计算和讨论.通过计算Cu掺杂前后立方相到正交相、再到单斜相过程中的相变路径和相变势垒,解释了Cu掺杂对二元合金TiNi相变过程的影响.计算结果表明:TiNi合金的正交相和单斜相之间存在一个大小为1.6 meV的相变势垒;而对于Ti50Ni25Cu25,这两个相之间的相变势垒大小至少为10.3 meV,如此大的一个相变势垒意味着Ti50Ni25Cu25合金的正交相很难跨过势垒相变到单斜相.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-03-27
  • 修回日期:  2017-04-28
  • 刊出日期:  2017-07-05

Cu掺杂对TiNi合金马氏体相变路径影响的第一性原理研究

    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10647008,50971099,51572219)和陕西省自然科学基金(批准号:2015JM1018)资助的课题.

摘要: 不同浓度的Cu元素掺杂会极大地影响TiNi二元合金的物理性质和相变行为.为了解释其中的物理机制,本文通过第一性原理计算,对TiNi和Ti50Ni25Cu25的相变机制和相稳定性进行了计算和讨论.通过计算Cu掺杂前后立方相到正交相、再到单斜相过程中的相变路径和相变势垒,解释了Cu掺杂对二元合金TiNi相变过程的影响.计算结果表明:TiNi合金的正交相和单斜相之间存在一个大小为1.6 meV的相变势垒;而对于Ti50Ni25Cu25,这两个相之间的相变势垒大小至少为10.3 meV,如此大的一个相变势垒意味着Ti50Ni25Cu25合金的正交相很难跨过势垒相变到单斜相.

English Abstract

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