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《湖南大学》 2003年
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铝基典型金属间化合物基本物性的计算

孔毅  
【摘要】: 本文对典型金属间化合物,包括Fe-Al系的B2 FeAl合金和DO_3Fe_3Al合金,Ni-Al系的B2 NiAl合金和L1_2Ni_3Al合金,Co-Al系的B2 CoAl合金和L1_2Co_3Al合金以及L1_0TiAl合金共七种合金的基本物理性能,包括晶格常数、合金形成能、弹性常数、晶格声子谱、晶格态密度、晶格比热、德拜温度和热膨胀系数等进行了系统的研究,并与实验结果和其它理论的预测结果进行了比较。 Fe-Al系金属间化合物的晶格声子谱和晶格态密度的计算结果与实验值符合得很好,只在布里渊区边界附近与实验值有少许偏差。计算的热膨胀在低温区与实验值符合良好,随着温度的升高,计算结果比实验值偏小,但仍比其它理论的预测结果与实验值的符合程度要好。 对于L1_2Ni_3Al,本文所用分析型EAM模型很好地预测了它的晶格振动声子谱,与实验值符合得非常好,比早期EAM模型有很大改进,而且也比采用陈氏晶格反演方法的计算结果符合程度更好。但对于B2 NiAl,本文所计算出的[110]方向声子谱的低频部分过于软化,表明原子层次上的EAM模型还难以完全反映合金电子层次上的精细结构,有待进一步完善。由于晶格比热和德拜温度是晶格振动的宏观表现,对单个声子的行为不敏感,故而虽然本文所计算出的B2 NiAl合金声子谱不理想,个别声子出现过度软化的现象,但本文所得到的晶格比热和德拜温度的值却可以说是合理的。热膨胀的计算结果在低温区与实验值符合良好,随着温度的升高,计算结果比实验值偏大,这与Fe-Al系预测偏低相反。 对Co-Al系B2 CoAl和L1_2Co_3Al以及四方结构L1_0TiAl金属间化合物的计算结果,由于缺乏实验数据,没有进行定量符合程度上的比较。但从定性分析来看,其计算结果是合理的。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TG131

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【参考文献】
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