Ag基合金弹性性能与电子结构的第一性原理研究

基于第一性原理计算,探究合金元素Cu、Zr、W、Cr、Sn、Ni、In、Zn、Ir掺杂Ag基合金中的点缺陷形成焓H,弹性常数C11、C12、C44,体模量B,剪切模量G,杨氏模量E及泊松比γ等参数表征材料的强韧度.分析不同合金原子掺杂进入Ag基体的难易程度,以及合金原子和Ag原子价电子差值△V对Ag基合金弹性性能的作用.随合金原子和Ag原子价电子差值△V的增大,对应Ag基合金总体抵抗塑性变形、抵抗剪切变形及在剪切变形时保持晶体结构稳定的能力均能够增强.进一步采用掺杂合金原子的Ag基合金在{1 0 0}面投影的差分电荷密度图显示了原子成键前后电荷转移的空间分布情况.结果发现:Ag基合金弹性性能均能增强的原因可归功于合金原子与Ag原子间的强键结合.