免费论文摘要：合金元素对Nb/Nb5Si3界面构造及贯串强度感化的第一道理接洽

Nb-Si系高温合金因为其熔点高、密度低等崇高本能变成宇航发效果叶片最要害的候选资料，怎样平稳其高温强度和室温韧性，普及抗氧化本能是暂时接洽的中心。连年来，经过合金化的本领来变换其电子构造、界面贯串键的典型以及界面贯串强度等，灵验地革新了Nb-Si系高温合金的本能。资料模仿与计划仍旧变成资料科学的要害分支，计划机模仿不只不妨为试验接洽指明目标，还能从表面上扶助证明查看到的局面。本文华用鉴于密度泛函表面(Density Functional Theory)的第一性道理本领，体例地接洽了合金元素Ti、Hf和B对Nb(001)/α-Nb5Si3(001)界面包车型的士电子构造和贯串强度的感化，同声接洽了Nb5SiB2体资料及Nb5SiB2 (001)外表的本质。正文的重要接洽功效如次：(1) 接洽了合金元素Ti对Nb[100](001)/Nb5Si3[100](001)界面贯串强度的感化，截止表白不管Nb5Si3以哪个面为结尾产生界面，合金元素Ti替代界面处非金属Nb相Nb亚原子时，都不妨较大幅度的贬低界面包车型的士贯串强度，而Ti替代Nb5Si3相中界面邻近的Nb亚原子对界面贯串贯串强度的感化不大。(2) 接洽了Hf和B对Nb[100](001)/Nb5Si3[100](001)界面构造和界面贯串强度的感化。Hf代替界面中非金属Nb相中的Nb亚原子时，对界面贯串强度的感化与元素Ti一致，即都能较大水平的贬低界面包车型的士贯串强度，且Hf贬低的水平大于元素Ti。而Hf代替以Nb5Si3中的Si(Nb)为结尾的界面处的Nb5Si3相中Nb亚原子时，贯串强度有较大水平的巩固。B元素介入Nb[100](001)/Nb5Si3[100](001)界面体制后，界面地区的界面贯串强度大幅度减少。(3) 接洽了Nb5SiB2 (001)外表的电子构造及其外表宁静性。运用互补外表本领获得了Nb5SiB2体资料的辨别能，Nb-Si和Nb-NbB间沿[001]的辨别能辨别为5.015 J m-2和6.593 J m-2。给出了各别结尾的(1×1) Nb5SiB2 (001)外表在各别的化学势前提下的宁静生存的化学势相图。计划表白，这四个模子在各别的前提下都能宁静生存，个中Si(Nb)和Nb(NbB)外表不妨在较大的化学势范畴内宁静生存；而NbB(Nb)和Nb(Si)外表只能在较小的化学势范畴内生存。(4) 接洽了以NbB为结尾和以Si为结尾的Nb5SiB2 (001)外表与Nb(001)外表产生的两个Nb(001)/ Nb5SiB2 (001) 界面模子Int1和Int2的构造和界面贯串强度。截止创造：界面邻近的Nb/Nb之间的层间距与纯非金属Nb比拟大大减少，从Nb体资料的1.661Å减少到界面包车型的士2.001Å和1.928Å，这就使得界面处从Nb/Nb的断裂功减小到 4.10J/m2和3.96J/m2。而界面邻近NbB/Nb以及Nb/Si的层间距变革不大，但它们的断裂功却减小较多，从Nb5SiB2体资料的6.593 J/m2和5.015 J/m2减小到5.87J/m2和4.15J/m2。

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