Cu掺杂对TiNi合金马氏体相变路径影响的第一性原理研究

发布时间：2018-01-21 01:15

  本文关键词： 第一性原理 TiNiCu 声子谱 相变路径　出处：《物理学报》2017年13期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：不同浓度的Cu元素掺杂会极大地影响TiNi二元合金的物理性质和相变行为.为了解释其中的物理机制,本文通过第一性原理计算,对TiNi和Ti_(50)Ni_(25)Cu_(25)的相变机制和相稳定性进行了计算和讨论.通过计算Cu掺杂前后立方相到正交相、再到单斜相过程中的相变路径和相变势垒,解释了Cu掺杂对二元合金TiNi相变过程的影响.计算结果表明:TiNi合金的正交相和单斜相之间存在一个大小为1.6meV的相变势垒;而对于Ti_(50)Ni_(25)Cu_(25),这两个相之间的相变势垒大小至少为10.3meV,如此大的一个相变势垒意味着Ti_(50)Ni_(25)Cu_(25)合金的正交相很难跨过势垒相变到单斜相.
[Abstract]:Different concentrations of Cu doping can greatly affect the physical properties and phase transition behavior of TiNi binary alloy. In order to explain the physical mechanism of Cu, the first principle calculation is carried out in this paper. The phase transition mechanism and phase stability of TiNi and tippon 50 Nippon are calculated and discussed. The cubic phase to the orthogonal phase are calculated by means of the calculation of Cu-doped cubic phase. The transition path and barrier in the process of moving to monoclinic phase. The effect of Cu doping on the phase transition process of binary alloy TiNi is explained. The calculation results show that there exists a phase transition barrier of 1.6 MEV between the orthogonal phase and monoclinic phase of the Tini alloy. However, for the titips, the phase transition barrier between the two phases is at least 10.3MEV. Such a large phase transition barrier means that it is difficult for the intersecting phase of the TiSZ alloy to cross the barrier to the monoclinic phase.
【作者单位】： 西北大学现代物理研究所陕西省理论物理前沿重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(批准号:10647008,50971099,51572219) 陕西省自然科学基金(批准号:2015JM1018)资助的课题~~
【分类号】：TG139.6
【正文快照】： 1引言近年来,形状记忆合金因其具有形状记忆效应、超弹性等独特性能,在工程材料领域得到了广泛应用[1-3].合金化元素Cu(0%—25%)的添加会极大地影响二元合金Ti Ni的相变行为和物理性质[4-6].骆苏华[7]通过实验发现,对Ti Ni(1-x)Cu(x)(x代表Cu的掺杂比例)合金进行冷热循环时,合

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本文编号：1450009