杨宝宝
- 作品数：6 被引量：9H指数：2
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- 相关领域：一般工业技术金属学及工艺理学电子电信更多>>
- Nb和Cr双掺杂γ-TiAl基合金的结构和延性研究
- 2015年
- γ-TiAl基合金是一种轻质耐高温材料,具有广阔的应用前景。采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了Nb或Cr单替位掺杂、Nb和Cr双替位掺杂γ-TiAl形成的合金体系的几何结构、原子平均形成能、布居数、电荷分布和弹性常数等。通过对形成能的计算分析,揭示Nb始终倾向于替代Ti原子,Cr的替代趋向则不明显。4个双掺杂体系均具有负的形成能,显示其结构的稳定性和易于实验制备的优势。通过晶胞轴比、弹性模量比和布居数计算与分析,发现Nb和Cr双掺杂对于改善合金体系的延性具有重要作用,预测Ti7NbAl7Cr和Ti7CrAl7Nb体系对于改善延性有较好的综合效果,且前者更为突出,揭示了实验探索的方向。
- 宋庆功林潇杨宝宝徐霆耀胡雪兰
- 关键词：延性
- Zr和(或)Nb掺杂γ-TiAl合金的延性与结构稳定性
- 2016年
- 采用密度泛函理论结合物理化学分析,计算了Zr和(或)Nb替位掺杂γ-Ti Al形成的8个合金体系的几何结构、能量性质、弹性性质、电子性质和化学键特性。结果表明:各个掺杂体系的总能量和原子平均形成能均为负值,表明其具有较好的稳定性。掺杂体系Ti12Al11Zr、Ti12Al11Nb、Ti11Nb Al11Zr和Ti11Zr Al11Nb的轴比都有所改善,更接近于1。对单掺杂体系和双掺杂体系,晶胞体积的变化与杂质原子半径的变化趋势一致,且Zr和Nb总是都倾向于替代Ti原子;掺杂体系均具有较好的延性,为改善γ-Ti Al基合金的延性提供了理论依据;Zr和Nb掺杂使体系的共价键强度降低、金属键强度增强,体系的能量稳定性有所降低,因而提高了面间的可动性,有利于改善合金的延性。
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- 关键词：Γ-TIAL基合金延性电子性质第一性原理
- M(Zr,Nb和Mn)替位掺杂γ-TiAl合金结构和性质的理论研究
- 合金元素替位掺杂γ-TiAl形成的γ-TiAl基合金是具有潜在应用价值的一类新型材料。本文采用密度泛函理论结合物理与化学分析,计算研究了16个由Zr,Mn和Nb替位单掺杂或双掺杂γ-TiAl形成的合金体系的几何结构、能量...
- 杨宝宝
- 关键词：延性电子性质第一性原理
- 文献传递
- Mg单原子替位掺杂β-Ga_2O_3的电子结构和光学性质计算研究被引量：2
- 2015年
- 宽禁带半导体β-Ga2O3因其出色的物理化学性能而备受关注,通过掺杂改善β-Ga2O3性能一直是研究的热点。采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,利用广义梯度近似加U对Mg单原子掺杂β-Ga2O3体系的晶体结构、电子结构和光学性质等进行了研究和分析。总能量和结合能的对比显示:单原子替位掺杂β-Ga2O3时,Mg优先替代八面体位的Ga原子形成Mg-GaO体系。电子结构显示,Mg-GaO体系变为间接半导体,带隙变窄为4.672eV;其自旋极化率为100%,呈现半金属特性。作为光学材料,Mg-GaO体系可在紫外、深紫外区域工作,并且折射率、反射率和吸收率有所降低,透射率明显提高。
- 宋庆功徐霆耀杨宝宝郭艳蕊陈逸飞
- 关键词：第一性原理晶体结构电子结构光学性质
- Zr和(或)Mn替位掺杂γ-TiAl基合金的延性与电子性质被引量：2
- 2016年
- 采用密度泛函理论计算研究Zr和(或)Mn替位掺杂γ-TiAl形成的8个合金体系的几何结构、形成能、弹性模量、能带结构和重叠布居数等。结果表明:各个掺杂体系的总能量和原子平均形成能均是负值,表明它们具有较好的能量稳定性、在特定条件下是可以实验制备的。Zr或(和)Mn单(双)替位掺杂可以改善此类γ-TiAl基合金体系的轴比(R)和弹性模量比(B/G),特别是Ti_(12)Al_(11)Zr、Ti_(12)Al_(11)Mn、Ti_(11)MnAl_(11)Zr和Ti_(11)ZrAl_(11)Mn的轴比更接近于1,B/G接近1.75,预报这4个掺杂体系均具有较好的延性。这为探索改善γ-TiAl基合金的延性提供了理论依据。根据对典型掺杂体系电子性质和重叠布居数分析发现Zr和Mn掺杂使体系的共价键强度降低、金属键强度增强,从而提高了面间的可动性,有利于改善合金的延性。
- 宋庆功杨宝宝赵俊普秦国顺郭艳蕊胡雪兰
- 关键词：Γ-TIAL基合金MN掺杂延性电子性质第一性原理
- 杂质浓度对Zr替位掺杂γ-TiAl合金的结构延性和电子性质的影响被引量：5
- 2016年
- 以Zr替代Ti(或Al)掺杂γ-Ti Al体系为研究对象,掺杂浓度(摩尔比)分别为1/54,1/36,1/24和1/16.采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算研究了Zr掺杂γ-TiAl体系的晶体结构及其稳定性、延性和电子性质等.结果显示,Zr替位掺杂,可以改变γ-TiAl基合金的结构对称性.计算的形成能表明,Zr替代Ti原子会使体系的形成能降低,而Zr替代Al原子会使体系的形成能增加.因而,在掺入γ-TiAl时,Zr更倾向于替代Ti原子,但是Zr替代Al原子也具有一定的可能性,从而会产生多样的掺杂体系,对于改善合金的性质具有重要意义.对各个体系轴比的计算与分析表明,当掺杂浓度为1.85 at%—6.25 at%时,Zr替代Al原子会使体系的轴比减小、接近于1,从而改善合金的延性效果明显.能带结构显示各个Zr掺杂γ-TiAl体系均具有金属导电性.对电子态密度和布居数的分析表明,Zr替代Al原子后,Zr与其邻近Ti原子的共价键结合强度大为降低,导致合金体系中的Ti—Al(Zr)键的平均强度明显减弱,金属键增强,这是改善γ-TiAl合金延性的重要因素.
- 宋庆功秦国顺杨宝宝蒋清杰胡雪兰
- 关键词：Γ-TIAL延性电子性质
