MgPd3氫化物穩(wěn)定性和力學(xué)性能及KBH4相變與電子結(jié)構(gòu)的理論研究.pdf

1、基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算可以成功地預(yù)測(cè)材料的組成、結(jié)構(gòu)及性能，對(duì)于某些特殊材料甚至可以模擬實(shí)驗(yàn)無(wú)法完成的工作，已成為現(xiàn)代材料模擬和設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)和核心技術(shù)。隨著氫能經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，儲(chǔ)氫材料已成為全世界的研究焦點(diǎn)。材料的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)演變特征與其實(shí)用功能密切相關(guān)。本文利用VASP計(jì)算軟件對(duì)MgPd3及其氫化物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、力學(xué)性能和電子結(jié)構(gòu)以及KBH4儲(chǔ)氫材料相變過(guò)程的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和電子機(jī)制進(jìn)行了深入地探討和研究，論文的主要內(nèi)容歸納如

2、下:
　　1、運(yùn)用密度泛函理論對(duì)α和β-MgPd3合金及其氫化物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和彈性性能進(jìn)行了理論研究。形成焓的計(jì)算結(jié)果表明α-MgPd3比β相更穩(wěn)定，其氫化物的穩(wěn)定性繼續(xù)增加。α-MgPd3的彈性常數(shù)均比β相大，氫化之后的彈性常數(shù)也增大，四個(gè)相的彈性模量也表現(xiàn)出類似的大小趨勢(shì)。它們擁有各向同性的體模量，而剪切和楊氏模量卻表現(xiàn)為各向異性。四個(gè)相的延展性大小符合α-MgPd3H0.5＜α-MgPd3＜β-MgPd3H＜β-MgPd3的

3、順序。與β相比較，α-MgPd3的德拜溫度更高表明其內(nèi)部原子成鍵作用更強(qiáng)，氫化物中有更多的Pd-H鍵而使德拜溫度升高。電子結(jié)構(gòu)表明Pd-Pd鍵的共價(jià)作用比Pd-Mg鍵強(qiáng)，Pd-H鍵對(duì)MgPd3氫化物的穩(wěn)定性和力學(xué)性能起到至關(guān)重要的作用。
　　2、運(yùn)用第一性原理系統(tǒng)地研究了KBH4儲(chǔ)氫材料相變過(guò)程中的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和電子機(jī)制。結(jié)果證明了實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到的α-KBH4＞β-KBH4＞γ-KBH4穩(wěn)定性順序，預(yù)測(cè)的零溫下立方→四角→正交結(jié)構(gòu)相變壓力