beta钛合金的第一性原理模拟与实验验证
材料科学
2008-11-04 v1
摘要
在本进展报告中，我们提出了一种用于生物医学应用的beta-Ti合金从头算引导自下而上设计的新方法，该方法结合了量子力学模拟与实验。无参数密度泛函理论计算被用于在选择和优化Ti基合金时提供理论指导，需满足三个约束条件： 非毒性合金元素的使用； 在室温下稳定体心立方beta相； 与现有Ti基合金相比降低弹性刚度。根据理论预测，对目标合金进行了铸造，并针对其晶体结构、微观结构、织构和弹性刚度进行了表征。由于从头算计算的复杂性，模拟集中在Ti与两种不同高熔点bcc金属（即Nb和Mo）的一组二元体系上。我们测试并批判性评估了描述力学和热力学性质的不同层次模型近似。实验不仅在部分二元合金上进行，还在两种更复杂的工程合金变体上进行，即Ti-35wt.%Nb-7wt.%Zr-5wt.%Ta和Ti-20wt.%Mo-7wt.%Zr-5wt.%Ta。
引用
@article{arxiv.0811.0157,
title = {Ab-initio simulation and experimental validation of beta-titanium alloys},
author = {D. Raabe and B. Sander and M. Friak and D. Ma and J. Neugebauer},
journal= {arXiv preprint arXiv:0811.0157},
year = {2008}
}
备注
23 pages, progress report on ab initio alloy design