W x （TaTiVCr） 1-x 力学和热力学性能理论研究

发布时间：2021-06-27 16:28

　　近期,可控核聚变作为理想能源已引起全世界关注。但是,由于核反应堆的工作环境非常复杂,所以对材料的要求非常严刻。虽然经过多年的不懈探索,已经在研究应用领域取得了一定的进展,但是对于所用材料的研发仍然是非常热门的话题,因为材料的使用决定着核聚变反应堆性能的好坏。而高熵合金是近些年正在发展的一种新型材料,它具有非常多的优异性能,如高硬度、高强度、良好的抗腐蚀性能和高温抗氧化性能等等,并且在核材料、军工、航空航天、交通运输等领域都具有十分广阔的应用前景。而W及其合金具有良好的力学和热力学性能（如高温、高熔点和良好的导热性能）,所以对于可控核聚变反应,钨合金被认为是最有前途的候选材料。因此本论文运用密度函数理论深入研究高熵（类）合金Wx（TaTiVCr）1-x的力学和热力学性能,主要研究内容如下:1、利用密度泛函理论并结合特殊准随机结构模型的方法,研究了具有体心立方结构的高熵（类）合金Wx（TaTiVCr）1-x（x=0.30-0.67）的力学性能。结果表明同时加入原子半径平均值较小的多主元合金元素（Ta,Ti,V,Cr）,Wx（TaTiVCr）1-x（x=0.30-0.67）合金的晶格常数会有... 

【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图３－２?Ｗｘ（ＴａＴｉＶＣｒ）ｌ－ｘ的弹性常数作为Ｗ含量的函数

对于高熵（类）材料来说，热力学熵是一个核心概念，因此熵随温度的变化至关重??要。进一步研究高熵（类）合金Ｗｘ（ＴａＴｉＶＣｒ），－ｘ?（ｘ?＝?０．３０－０．６７）的总熵Ｓ对温度的依赖??关系是重要的和必要的。图４－４?（ａ）显示了?ｘ?＝?０．３０，０．５２和０．６７三个代表性典型结构??的图像。可以观察到，高熵（类）合金ＷｘＣｒａＴｉＶＣｒ）＾?（ｘ?＝?０．３０－０．６７）的总熵Ｓ—般随??温度的升高而增大。在较高温度下，斜率略有减小，熵增速率逐渐减小，这与高温下熵??变的一般特征类似。虽然高熵（类）合金Ｗ＾ＴａＴｉＶＣｒ）＾?（ｘ?＝?０．３０－０．６７）在不同Ｗ含??量下的熵变化趋势相似，但高熵（类）合金Ｗｘ（ＴａＴｉＶＣｒ）Ｋ、（ｘ?＝?０．３０－０．６７）的熵Ｓ随Ｗ??含量的增加而略有下降。可以从熵的组成可以进一步分析熵随温度的变化规律和Ｗ含??量的影响。??在高熵材料中，热力学摘包括构型摘、振动熵、电子熵、磁摘等。构型熵４５１＾？／、＝－??随组成的变化而变化。在ｘ?＝?０．３０，０．５２和０．６７时，Ｗｘ（ＴａＴｉＶＣｒ）〗－ｘ的构??型熵分别为１３．１５，?１１．２９和９．０８?ＪｍｏＨＫ－１。显然，随着合金化难熔金属元素（Ｗ，Ｔａ，??Ｔｉ，Ｖ，?Ｃｒ）的添加，ＷｘＣＴａＴｉＶＣｒ＾?（ｘ?＝?０．３０－０．６７）的构型熵下降。然而，一旦组成??固定

图４－５＼￥．＼〇￥１？（：１＊）１

【参考文献】：
期刊论文
[1]核聚变研究50年[J]. 邱励俭.  核科学与工程. 2001(01)
[2]Thomas-Fermi模型的相对论修正[J]. 孙久勋.  高压物理学报. 1993(01)

博士论文
[1]中国新能源发展研究[D]. 张海龙.吉林大学 2014



本文编号：3253198