CoxBy合金力学性能、热学性质及电子性质的第一性原理研究

TB31; CoxBy合金是一种具有高硬度和高熔点的材料,因其稳定的化学性质、高强度以及良好的热稳定性,在诸多领域具有广泛的应用前景.基于第一性原理方法研究了CoB,Co2B,Co3B,Co23B6,Co5B16 5种CoxBy合金的热力学性质和电子性质.采用能量-应变方法计算了二元合金的弹性常数和相关力学特性,基于准简谐德拜模型计算了有限温度内的德拜温度ΘD和热膨胀系数α等热力学特性.通过对二元合金的力学参数比较,发现CoB合金的综合力学性能在所研究的合金中是最好的;态密度图谱表明5种CoxBy合金均具有较好的金属性和良好的导电性,在电极材料领域有一定的应用潜力,且在Co3B和Co23B6合...

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Bibliographic Details
Published in材料工程 Vol. 52; no. 4; pp. 192 - 199
Main Authors 金格, 吴尉, 李姗玲, 陈璐, 史俊勤, 贺一轩, 范晓丽
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 凝固技术国家重点实验室,西安 710072 01.04.2024
西北工业大学 材料学院 先进润滑与密封材料研究中心,西安 710049%西北工业大学 材料学院 先进润滑与密封材料研究中心,西安 710049
Subjects
CoxBy alloy
first-principles calculation
电子性质
thermodynamic property
第一原理计算
CoxBy合金
electronic property
热力学性质
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ISSN1001-4381
DOI10.11868/j.issn.1001-4381.2023.000324

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Summary:TB31; CoxBy合金是一种具有高硬度和高熔点的材料,因其稳定的化学性质、高强度以及良好的热稳定性,在诸多领域具有广泛的应用前景.基于第一性原理方法研究了CoB,Co2B,Co3B,Co23B6,Co5B16 5种CoxBy合金的热力学性质和电子性质.采用能量-应变方法计算了二元合金的弹性常数和相关力学特性,基于准简谐德拜模型计算了有限温度内的德拜温度ΘD和热膨胀系数α等热力学特性.通过对二元合金的力学参数比较,发现CoB合金的综合力学性能在所研究的合金中是最好的;态密度图谱表明5种CoxBy合金均具有较好的金属性和良好的导电性,在电极材料领域有一定的应用潜力,且在Co3B和Co23B6合金中,Co原子的d电子轨道和B原子的p电子轨道间产生了共振峰,说明Co—B间有显著的化学键特征.本研究补充了CoxBy二元合金热力学性能参数的空缺,为Co基或Co—B二元合金材料的设计和应用提供了理论参考.
ISSN:1001-4381
DOI:10.11868/j.issn.1001-4381.2023.000324