CoB合金力学性能、热学性质及电子性质的第一性原理研究

作     者：金格 吴尉 李姗玲 陈璐 史俊勤 贺一轩 范晓丽 

作者机构：西北工业大学材料学院先进润滑与密封材料研究中心 凝固技术国家重点实验室 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2024年

页      面：192-199页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52104386) 

主　　题：Co B 合金 热力学性质 电子性质 第一原理计算 

摘      要：CoxBy合金是一种具有高硬度和高熔点的材料，因其稳定的化学性质、高强度以及良好的热稳定性，在诸多领域具有广泛的应用前景。基于第一性原理方法研究了CoB,Co2B,Co3B,Co23B6,Co5B165种CoxBy合金的热力学性质和电子性质。采用能量-应变方法计算了二元合金的弹性常数和相关力学特性，基于准简谐德拜模型计算了有限温度内的德拜温度ΘD和热膨胀系数α等热力学特性。通过对二元合金的力学参数比较，发现CoB合金的综合力学性能在所研究的合金中是最好的；态密度图谱表明5种CoxBy合金均具有较好的金属性和良好的导电性，在电极材料领域有一定的应用潜力，且在Co3B和Co23B6合金中，Co原子的d电子轨道和B原子的p电子轨道间产生了共振峰，说明Co—B间有显著的化学键特征。本研究补充了CoxBy二元合金热力学性能参数的空缺，为Co基或Co—B二元合金材料的设计和应用提供了理论参考。