摘要
采用基于密度泛函理论的第一性原理,通过计算7种Cu-Zr系二元合金化合物的能量、态密度、能带结构以及弹性常数,系统地研究了各化合物的热力学性质、电子结构和力学性质.热力学性质计算结果表明:7种化合物均为热力学稳定相,其中Cu8 Zr3和Cu10 Zr7相对较易生成,其生成焓分别为-16.57 kJ·mol-1和-16.38 kJ·mol-1;CuZr2结合得最稳定,其结合能为-614.94 kJ·mol-1.电子结构计算结果表明:7种化合物均具有金属特性,其中Cu5Zr、Cu51 Zr14、Cu8 Zr3、Cu10 Zr7、CuZr和CuZr2为导体,而Cu2 Zr呈现半导体性质.力学性质计算结果表明:Cu51 Zr14为力学不稳定相,其余6种为力学稳定相,其中,Cu8 Zr3抵抗外力的能力最强,延性最好,Cu5 Zr的硬度最高,CuZr2的脆性最大.另外,6种力学稳定相的德拜温度计算结果表明:Cu10 Zr7的共价键的强度相对较高,而CuZr的共价键的强度相对较低.
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