【摘要】：準(zhǔn)晶自發(fā)現(xiàn)之日起,就因其獨特的結(jié)構(gòu)和性能而備受關(guān)注,目前發(fā)現(xiàn)的準(zhǔn)晶大都屬于Al基準(zhǔn)晶,而AlCoNi準(zhǔn)晶是典型的十次對稱準(zhǔn)晶。長久以來,對AlCoNi準(zhǔn)晶及其相關(guān)準(zhǔn)晶近似相的研究一直是該領(lǐng)域的熱點。本文利用基于粒子群優(yōu)化算法的CALYPSO結(jié)構(gòu)預(yù)測軟件結(jié)合第一性原理計算方法探索了與準(zhǔn)晶相關(guān)的AI3Co體系可能存在的亞穩(wěn)結(jié)構(gòu)并發(fā)現(xiàn)了一種新相,其空間群為Pnma。我們首先對其結(jié)構(gòu)進行了詳細(xì)的描述,然后通過計算彈性常數(shù)、聲子色散曲線和形成焓判定新相的力學(xué)、動力學(xué)和熱力學(xué)穩(wěn)定性�？紤]到Co是一種有電子自旋的過渡金屬,因此我們還進行了自旋極化計算判斷其是否有磁性,結(jié)果證明其基態(tài)是非磁性狀態(tài)。力學(xué)性質(zhì)包括體模量(B)、楊氏模量(E)、剪切模量(G)和泊松比(σ)等的計算證明了新相具有很好的延展性。電子性質(zhì)包括能帶圖和態(tài)密度圖的分析表明新相是具有金屬性的。同時也使用準(zhǔn)簡諧近似預(yù)測計算了新相的熱力學(xué)性質(zhì),包括德拜溫度((?)D)、體模量(B)、熱容(Cp)和熱膨脹系數(shù)(α)等。實驗方面,為制備出AlCoNi準(zhǔn)晶,我們應(yīng)用六面頂壓機進行高壓合成實驗,通過優(yōu)化實驗參數(shù)包括溫度、壓力和時間等,確定了獲得準(zhǔn)晶相的最佳工藝。對制備得到的樣品進行X射線衍射(XRD)分析、掃描電子顯微鏡(SEM)分析、透射電子顯微鏡(TEM)分析和能譜分析(EDS)確定了合成相的組織形貌和結(jié)構(gòu)成分。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O753.3

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本文編號：2754864