Pd3-xRhxV合金的彈性性能.pdf

1、鈀合金是以鈀為基體,與一個或多個元素組成的合金,其具有熔點高,密度小,化學(xué)穩(wěn)定性、耐蝕性、抗氧化性、熱穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)越的性能。它在電接觸材料,電阻材料,醫(yī)用材料,器皿材料,飾品材料等領(lǐng)域顯示了廣闊的應(yīng)用價值。目前,對鈀合金的研究相對較少,特別是對鈀釩合金以及鈀的三元合金在結(jié)構(gòu)以及力學(xué)性能等方面的研究均相對較少。
　　本文運用相對成熟的可以用來計算固體及表面性質(zhì)的第一性原理對Pd3-xRhxV合金進行了研究。第一部分詳細(xì)計算了兩

2、種典型結(jié)構(gòu)(L12,D022)的二元鈀合金(Pd3V)的結(jié)構(gòu)、電子和力學(xué)性質(zhì);第二部分計算了銠的加入對三元鈀合金的電子結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能等方面的影響。該文主要從下面五章展開分析討論:
　　(1)第一章,概述了鈀合金的特點及其應(yīng)用范圍、二元鈀合金的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并介紹了鈀合金的理論研究概況。重點通過對鈀合金的主要發(fā)展趨勢以及應(yīng)用前景進行分析,確定了本文的主要研究內(nèi)容。
　　(2)第二章,簡單介紹了密度泛函理論的基本內(nèi)容,介紹了本

3、文運用的計算軟件(VASP)的基本理論以及該軟件包的基本結(jié)構(gòu)和使用方法。
　　(3)在第三章中,采用第一性原理方法計算了兩種結(jié)構(gòu)(L12,D022)類型晶體二元鈀合金(Pd3V)的電子結(jié)構(gòu)、力學(xué)性質(zhì)、機械性能等。通過對晶格常數(shù)(a)、結(jié)合能(E)、形成熱(HD)等多方面的計算分析表明:計算出來的晶格常數(shù)值與實驗理論分析值基本一致,L12結(jié)構(gòu)中每個原子平均電子總能、形成熱、結(jié)合能都比D022結(jié)構(gòu)類型相應(yīng)晶體的要高,因此,在晶體結(jié)構(gòu)方

4、面,二元Pd3V合金更傾向于D022類型。另外,二元Pd3V合金兩種不同結(jié)構(gòu)(立方L12和四角D022)的彈性常數(shù)與彈性模量(包括體模量(B),剪切模量(G),楊氏模量(Y),泊松比(n))等的計算和探討,這將為新合金的設(shè)計提供一定的理論依據(jù)。
　　(4)第四章,采用第一性原理方法計算了銠取代Pd3V中部分Pd的三元合金Pd2RhV和PdRh2V的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)。三元鈀合金的晶格常數(shù)計算表明,銠加入合金后,兩種晶體類型的(L12,

5、D022)晶格常數(shù)減小,兩種結(jié)構(gòu)均變的更加穩(wěn)定。通過兩種合金結(jié)合能和形成熱的比較,進一步確認(rèn)銠的加入有利于L12和D022晶體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。彈性常數(shù)和彈性模量分析也發(fā)現(xiàn),銠的加入有利于合金彈性性能的改善,且在PdRh2V合金中表現(xiàn)更加明顯。
　　(5)在第五章中,主要對本文的研究工作進行了總結(jié),并根據(jù)本文計算的結(jié)果對鈀合金的應(yīng)用和發(fā)展趨勢進行一定的展望。
　　本文的研究結(jié)果有望對鈀基合金材料的實驗研究提供理論指導(dǎo)意義,對進一步