Cu5Zr、Cu5Hf和CuZr的結(jié)構(gòu)、力學(xué)及電子性質(zhì)的研究.pdf

1、塊狀金屬玻璃（BMG）由于具有較高彈性限度、較高斷裂強度和硬度而被人們所熟知。但是許多BMG都會表現(xiàn)出明顯的脆性，這極大地限制了它們的進一步發(fā)展。為了解決這一問題，經(jīng)常采用引入第二相的辦法。這些引入的第二種結(jié)晶相會顯著影響金屬玻璃的韌性及其它物理和化學(xué)性質(zhì)。所以本文的主要工作將集中在CuZr非晶合金內(nèi)的三種結(jié)晶顆粒（Cu5Zr、Cu5Hf和CuZr）的結(jié)構(gòu)、機械性質(zhì)和電子性質(zhì)的研究上。
　　首先，采用第一性原理與準(zhǔn)諧德拜模型相結(jié)合

2、的方法研究了Cu5Zr和Cu5Hf的結(jié)構(gòu)、彈性和熱動力學(xué)性質(zhì)。筆者計算的AuBe5結(jié)構(gòu)類型Cu5Zr和Cu5Hf的晶格常數(shù)與之前的理論值和實驗值都符合很好。而從形成焓的計算中發(fā)現(xiàn)CaCu5類型的Cu5Hf不如AuBe5類型穩(wěn)定。由于Zr和Hf具有相近的原子半徑和化學(xué)性質(zhì)，所以Cu5Zr和Cu5Hf具有相似的機械和熱動力學(xué)性質(zhì)。但是Cu5Hf在硬度和抵抗斷裂上具有更好的表現(xiàn)，筆者也從電子結(jié)構(gòu)方面給予了分析。
　　其次，用超胞和虛晶近

3、似的方法對Ni和Ti摻雜的B2CuZr合金的相穩(wěn)定性、馬氏體轉(zhuǎn)變（MT）行為和機械性質(zhì)進行了研究。不同類型超胞的形成焓被用來判斷摻雜原子的占位和摻雜元素對B2CuZr相穩(wěn)定性影響。通過合金元素對某些彈性模量的影響，對組分依賴的馬氏體轉(zhuǎn)變開始溫度（Ms）做了預(yù)測。這些結(jié)果將對Ni摻雜的CuZr合金的不同實驗結(jié)果給出理論上的解釋，并且證實Ti使CuZr結(jié)構(gòu)趨于不穩(wěn)定，從而使Ms降低。結(jié)合計算的彈性常數(shù)，還對合金元素對CuZr的塑性和負的泊松