Ir-Rh合金力学性能的第一性原理计算

摘要

采用基于密度泛函理论的第一性原理分析方法,用虚拟晶格近似方法计算了Ir-x Rh(x=0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、15、17、20、22、25、27、30)合金的晶格参数、体积模量、剪切模量、杨氏模量等力学参数。通过计算焓变值、电子态密度、能带结构从电子角度分析Rh掺杂对Ir-Rh合金力学性能的影响。结果表明:在Ir中掺杂少量Rh,能够提高材料的强度和硬度,在Ir-5Rh处达到顶点,之后随着Rh含量增加略有下降后继续升高,在Ir-10Rh处达到最大值,且数值与Ir-5Rh基本一致;随着Rh含量的增加,焓变值的绝对值由0.186 eV逐渐增加到0.634 eV,Ir-Rh合金热力学稳定性提高。另外,Ir-Rh合金的态密度、能带结构结果表明随着Rh含量的增加,键能升高,Ir-Rh合金脆性逐渐增大。