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Ti3(SnxAl1-x)C2固溶体电学、力学和热学性能的理论研究

王雪飞 马静婕 焦照勇 张现周

Ti3(SnxAl1-x)C2固溶体电学、力学和热学性能的理论研究

王雪飞, 马静婕, 焦照勇, 张现周
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  • 本文采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法对Ti3(SnxAl1-x)C2(x=0,0.25,0.5,0.75,1)固溶体的晶格结构、结构稳定性、电子结构、力学和热学性质进行了系统的理论研究.研究结果表明:Ti3(SnxAl1-x)C2固溶体具有金属性,都是热力学和力学稳定的脆性材料;Sn原子掺杂能在一定程度上提高材料的力学性能,当Sn原子掺杂浓度为0.75时有最大的体积模量,而掺杂浓度为0.5时有最大剪切模量.此外,Ti3(SnxAl1-x)C2固溶体都具有较高的熔点和德拜温度,其中Ti3AlC2,Ti3(Sn0.25Al0.75)C2和Ti3(Sn0.5Al0.5)C2在室温下的晶格热导率均能达到40 W/(mK)以上,是良好的导热性材料.
      通信作者: 焦照勇, zhy_jiao@htu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11347004)和河南省教育厅自然科学研究计划(批准号:14B140007)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-06-27
  • 修回日期:  2016-07-25
  • 刊出日期:  2016-10-20

Ti3(SnxAl1-x)C2固溶体电学、力学和热学性能的理论研究

  • 1. 河南师范大学物理与材料科学学院, 新乡 453007;
  • 2. 河南质量工程职业学院, 平顶山 467000
  • 通信作者: 焦照勇, zhy_jiao@htu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11347004)和河南省教育厅自然科学研究计划(批准号:14B140007)资助的课题.

摘要: 本文采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法对Ti3(SnxAl1-x)C2(x=0,0.25,0.5,0.75,1)固溶体的晶格结构、结构稳定性、电子结构、力学和热学性质进行了系统的理论研究.研究结果表明:Ti3(SnxAl1-x)C2固溶体具有金属性,都是热力学和力学稳定的脆性材料;Sn原子掺杂能在一定程度上提高材料的力学性能,当Sn原子掺杂浓度为0.75时有最大的体积模量,而掺杂浓度为0.5时有最大剪切模量.此外,Ti3(SnxAl1-x)C2固溶体都具有较高的熔点和德拜温度,其中Ti3AlC2,Ti3(Sn0.25Al0.75)C2和Ti3(Sn0.5Al0.5)C2在室温下的晶格热导率均能达到40 W/(mK)以上,是良好的导热性材料.

English Abstract

参考文献 (37)

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