Co、Pd掺杂对NiTiNb记忆合金相变影响的第一原理研究

稀有金属材料与工程, 2013, 42(12): 2519-2524.

Co、Pd掺杂对NiTiNb记忆合金相变影响的第一原理研究

李贵发 ^1, , 朱深亮 ^2, , 鲁世强 ^3, , 刘俊伟 ^4, , 彭平 ^5,

1.南昌航空大学,江西南昌330063;湖南大学,湖南长沙410082

2.南昌航空大学,江西南昌330063

3.南昌航空大学,江西南昌330063

4.南昌航空大学,江西南昌330063;湖南大学,湖南长沙410082

5.湖南大学,湖南长沙410082

基金项目: 南昌航空大学三小项目(SXCL15) 江西省教育厅基金(GJJ11157) 国家自然科学基金(50771044)

关键词：第一原理计算 , NiTiNb合金 , 合金化效应 , 相变温度

Influencing of Co, Pd addition on Martensitic Transformation of NiTiNb Shape Memory Alloy: A First-Principle Study

Li Guifa ^1, , Zhu Shenliang ^2, , Lu Shiqiang ^3, , Liu Junwei ^4, , Peng Ping ^5,

1.南昌航空大学,江西南昌330063;湖南大学,湖南长沙410082

2.南昌航空大学,江西南昌330063

3.南昌航空大学,江西南昌330063

4.南昌航空大学,江西南昌330063;湖南大学,湖南长沙410082

5.湖南大学,湖南长沙410082

Keywords： first-principles calculation , NiTiNb alloy , alloying effect , martensitic transformation temperature

基于第一原理计算方法,通过比较Co、Pd合金化前、后NiTiNb合金能态、电子、态密度等微观结构变化,表征和评判了Co、Pd掺杂对NiTiNb合金相变的影响,结果表明:Co元素在NiTi和NiTi(Nb)相取代Ni位的结合能和形成焓小于其取代Ti位,表明Co元素将以取代Ni位形式固溶,Mulliken布居和电子密度计算显示,Co固溶后将与最近邻Ti原子形成强键作用,导致Co周围Ti原子活性降低,Ni/Ti原子比升高,所以Co合金化后NiTiNb合金Ms反而降低.对于Pd元素,虽然其取代Ti位的形成焓略小于取代Ni位,但NiTi(Pd→Ni)和NiTi(Nb)(Pd→Ni)的结合能均小于Pd取代Ti位,同时Pd→Ni位后固溶相的Fermi能级处电子数减少,Pd成键峰峰值更高、峰型更集中,所以Pd以置换Ni位更稳定,Ni/Ti原子比降低,NiTiNb合金Ms升高.

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