高压高温条件下铍弹性性能数值模拟

发布时间：2017-09-24 19:22

  本文关键词：高压高温条件下铍弹性性能数值模拟

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【摘要】：基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势方法对密排六方结构(hcp)铍(α-Be)的弹性性能进行了第一性原理计算研究。利用Material Studio软件的CASTEP模块并采用广义梯度近似(GGA)完成计算。分别得到了铍单晶体的弹性常数,铍多晶体的体积模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比等参数对外加静水压变化(0~100 GPa)和对环境温度(0~1300 K)变化的变化规律。还利用第一性原理数值模拟方法对体心立方结构(bcc)的铍(β-Be)的弹性性能进行了计算。计算结果与文献实验数据符合度高。结果显示:各弹性参数值随压力的增长而单调增加,升温过程的影响作用则相反;描述铍晶体变形耦合性的C_(12)和C_(13)对压力或温度变化比其他弹性参数更为敏感;加压过程使铍晶格结构参数c/a值增加并趋向理想密排值,而在温升过程中这个值则持续降低;加压过程是一个原子密堆度提高的过程,据此对铍高压hcp-fcc(面心立方结构)相变的可能性和实现形式进行了讨论。
【作者单位】： 宁夏大学宁夏光伏材料重点实验室;西北稀有金属材料研究院稀有金属特种材料国家重点实验室;
【关键词】： 铍 密度泛函 弹性性能 高压 高温
【基金】：国家自然科学基金项目(11062010,51474177) 宁夏自然科学基金项目(NZ14038)资助
【分类号】：O614.21;O641.1
【正文快照】： 金属铍(Be)的原子序数为4,相对原子量为9,位于元素周期表的第二主族(ⅡA),在地壳中的含量极少,现实环境中以hcp(密排六方)结构,所谓α-Be存在。由于其优良的物理力学性能:低密度(1.85 g·cm-3),高刚度(303 GPa),高导热系数(200 W·m-1·K-1),高比热(1825 J·kg-1·K-1),低热膨

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本文编号：913028