中国有色金属学报(英文版)
中國有色金屬學報(英文版)
중국유색금속학보(영문판)
TRANSACTIONS OF NONFERROUS METALS SOCIETY OF CHINA
2013年
12期
3714-3721
,共8页
张美光%闫海燕%魏群%黄多辉
張美光%閆海燕%魏群%黃多輝
장미광%염해연%위군%황다휘
Re2N%过渡金属氮化物%弹性性能%热力学性能
Re2N%過渡金屬氮化物%彈性性能%熱力學性能
Re2N%과도금속담화물%탄성성능%열역학성능
Re2N%transition metal nitrides%elastic properties%thermodynamic properties
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,系统研究高压高温下Re2N的晶体参数、力学性能和热力学性能。结果表明:在高压下Re2N具有明显的弹性各向异性,与弹性常数C12、C13、C44相比,C11和C33的变化随着压力的变化非常明显。此外,首次计算Re2N的体弹模量B、弹性模量E和剪切模量G沿不同晶轴的分布。弹性模量在一些主要晶轴方向上的大小分布趋势如下:[0001][1211][1010][1011]EEEE>>>。计算结果还表明:在(0001)晶面,Re2N的抗剪切能力是最低的,从而极大地减小对大剪切变形的阻力。基于准简谐德拜模型,在0~50GPa压力和0~1600K温度下得到德拜温度、格林艾森参数、热传导以及热扩散系数的变化行为。
採用基于密度汎函理論的第一性原理計算方法,繫統研究高壓高溫下Re2N的晶體參數、力學性能和熱力學性能。結果錶明:在高壓下Re2N具有明顯的彈性各嚮異性,與彈性常數C12、C13、C44相比,C11和C33的變化隨著壓力的變化非常明顯。此外,首次計算Re2N的體彈模量B、彈性模量E和剪切模量G沿不同晶軸的分佈。彈性模量在一些主要晶軸方嚮上的大小分佈趨勢如下:[0001][1211][1010][1011]EEEE>>>。計算結果還錶明:在(0001)晶麵,Re2N的抗剪切能力是最低的,從而極大地減小對大剪切變形的阻力。基于準簡諧德拜模型,在0~50GPa壓力和0~1600K溫度下得到德拜溫度、格林艾森參數、熱傳導以及熱擴散繫數的變化行為。
채용기우밀도범함이론적제일성원리계산방법,계통연구고압고온하Re2N적정체삼수、역학성능화열역학성능。결과표명:재고압하Re2N구유명현적탄성각향이성,여탄성상수C12、C13、C44상비,C11화C33적변화수착압력적변화비상명현。차외,수차계산Re2N적체탄모량B、탄성모량E화전절모량G연불동정축적분포。탄성모량재일사주요정축방향상적대소분포추세여하:[0001][1211][1010][1011]EEEE>>>。계산결과환표명:재(0001)정면,Re2N적항전절능력시최저적,종이겁대지감소대대전절변형적조력。기우준간해덕배모형,재0~50GPa압력화0~1600K온도하득도덕배온도、격림애삼삼수、열전도이급열확산계수적변화행위。
First principles calculations are preformed to systematically investigate the elastic and thermodynamic properties of Re2N at high pressure and high temperature. The Re2N exhibits a clear elastic anisotropy and the elastic constants C11 and C33 vary rapidly in comparison with the variations in C12, C13 and C44 at high pressure. In addition, bulk modulus B, elastic modulus E, and shear modulus Gas a function of crystal orientations for Re2N are also investigated for the first time. The tensile directional dependences of the elastic modulus obey the following trend: [0001] [1211] [1010] [1011]EEEE>>> . The shear moduli of Re2N within the (0001) basal plane are the smallest and greatly reduce the resistance of against large shear deformations. Based on the quasi-harmonic Debye model, the dependences of Debye temperature, Grüneisen parameter, heat capacity and thermal expansion coefficient on the temperature and pressure are explored in the whole pressure range from 0 to 50 GPa and temperature range from 0 to 1600 K.