ti,cr,al和b合金化元素对α-nb5si3力学性能和电子结构的影响

采用基于密度泛函理论(dft)的第一性原理方法，通过比较形成能(eform)、价电子浓度(vec)、弹性常数(cij)、剪切模量(g)与体模量(b)的比值(g/b)以及派-纳力(τp-n)等参量的变化，研究了ti、cr、al和b合金化对d81结构的α-nb5si3结构稳定性和力学性能的影响.研究表明：合金化元素ti、cr、al和b分别优先占据α-nb5si3中nb4c、nb4c、si4a和si8h位置；添加不同含量合金化元素的α-nb5si3仍保持稳定的d81结构；ti、al和b合金化使α-nb5si3的脆性增加，而随着cr含量的增加，α-nb5si3的韧性逐渐增强.此外，态密度(dos)和mulliken布居等电子结构的计算结果表明：ti、al和b合金化导致α-nb5si3脆性增加的主要原因是提高了共价键的强度；而cr合金化的增韧作用主要来源于共价键数量的减少和强度的削弱，以及更多的反键态被占据.