科技导报
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과기도보
SCIENCE & TECHNOLOGY REVIEW
2011年
30期
33-36
,共4页
刘学杰%张安萍%姜永军%陈小强%贾慧灵
劉學傑%張安萍%薑永軍%陳小彊%賈慧靈
류학걸%장안평%강영군%진소강%가혜령
第一性原理%晶粒尺寸%TiN%屈服强度
第一性原理%晶粒呎吋%TiN%屈服彊度
제일성원리%정립척촌%TiN%굴복강도
纳米多晶体材料因其独特的力学性能而成为当前材料科学领域的研究热点之一,尤其是晶粒尺寸对其力学性能的影响倍受关注.本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,模拟计算了晶粒尺寸为0.6387-2.332nm的TiN的力学性能,得到应力应变关系及屈服强度.计算结果表明,随着晶粒尺寸的增加,TiN的屈服强度降低,晶粒呈现软化趋势.通过对应力-应变曲线分析可知:TiN在应变5％处开始屈服,其屈服强度大约为21.5GPa；抗拉强度发生在应变约为15％时,且随着晶粒尺寸的增加,抗拉强度降低.本文对照了屈服极限的计算值和有限元方法的拟合值,讨论了实验中TiN表面的微观结构与硬度、弹性模量的关系.研究表明,TiN试样中的缺陷对其硬度和强度有很大影响.
納米多晶體材料因其獨特的力學性能而成為噹前材料科學領域的研究熱點之一,尤其是晶粒呎吋對其力學性能的影響倍受關註.本文採用基于密度汎函理論的第一性原理方法,模擬計算瞭晶粒呎吋為0.6387-2.332nm的TiN的力學性能,得到應力應變關繫及屈服彊度.計算結果錶明,隨著晶粒呎吋的增加,TiN的屈服彊度降低,晶粒呈現軟化趨勢.通過對應力-應變麯線分析可知:TiN在應變5％處開始屈服,其屈服彊度大約為21.5GPa；抗拉彊度髮生在應變約為15％時,且隨著晶粒呎吋的增加,抗拉彊度降低.本文對照瞭屈服極限的計算值和有限元方法的擬閤值,討論瞭實驗中TiN錶麵的微觀結構與硬度、彈性模量的關繫.研究錶明,TiN試樣中的缺陷對其硬度和彊度有很大影響.
납미다정체재료인기독특적역학성능이성위당전재료과학영역적연구열점지일,우기시정립척촌대기역학성능적영향배수관주.본문채용기우밀도범함이론적제일성원리방법,모의계산료정립척촌위0.6387-2.332nm적TiN적역학성능,득도응력응변관계급굴복강도.계산결과표명,수착정립척촌적증가,TiN적굴복강도강저,정립정현연화추세.통과대응력-응변곡선분석가지:TiN재응변5％처개시굴복,기굴복강도대약위21.5GPa；항랍강도발생재응변약위15％시,차수착정립척촌적증가,항랍강도강저.본문대조료굴복겁한적계산치화유한원방법적의합치,토론료실험중TiN표면적미관결구여경도、탄성모량적관계.연구표명,TiN시양중적결함대기경도화강도유흔대영향.
