一种基于密度泛函理论获得高温环境下高熵合金涂层力学性能的方法技术

技术编号:41746404 阅读:12 留言:0更新日期:2024-06-21 21:32
一种基于密度泛函理论获得高温环境下高熵合金涂层力学性能的方法,包括如下步骤:1)根据材料的原子构型和排列方式,利用Material Studio软件建立基体和涂层的分子模型,并利用工具切割材料的表面。2)将所建立的钛合金和高熵合金涂层模型建立层状连接,形成上薄下厚的两层构象。3)对步骤2中建立的层状模型进行几何优化。4)设置并运行分子动力学,寻找层状模型在设定温度下的最终形态,并计算体系总能量。5)进行涂层材料的机械性能计算,预测材料的各方向的弹性模量,泊松比及其它派生性能。6)计算涂层和基体间的结合能,评价界面结合强度。本发明专利技术具有成本更低,效率更高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种涂层力学技术,尤其是一种涂层力学性能预测技术,具体地说是一种基于密度泛函理论获得高温环境下高熵合金涂层力学性能的方法


技术介绍

1、近年来,航天航空、海洋化工等领域蓬勃发展,推动了新一代材料在极端复杂服役环境下的应用。在这一背景下,涂层技术的创新发展变得至关重要。高熵合金涂层作为一种新兴的涂层技术,往往能提供更出色的性能和性质。

2、钛合金因其高强度、耐腐蚀性和低摩擦系数等各项优点,在航天航空工业得到了广泛应用。为进一步提升钛合金的耐高温性能,正在积极研究在其表面涂覆高熵合金涂层,以应对极端高温服役环境的需求。然而,高熵合金涂层本身也会在复杂服务条件下受到影响,因此有必要对其力学性能进行深入研究。

3、对于涂层的设计和制备,需要投入大量实验成本,而且在宏观条件下对涂层的一些性能进行测量较为困难。因此,在微观条件下,从原子尺度上预测材料的力学性能,对于指导试验以节省时间和成本尤为关键。此外,这种理论预测还可以为研究学者提供重要的理论参考,从而推动涂层
的进一步发展和创新。


技术实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于密度泛函理论获得高温环境下高熵合金涂层力学性能的方法,其特征在于,包括一下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤1中,所述钛合金选为Ti-6Al-4V,所述高熵合金选为AlCoVFeNi;通过切割晶面,得到Ti-6Al-4V和AlCoVFeNi晶体模型,得到具有不同表面性质的Ti-6Al-4V和AlCoVFeNi,选取概率最大的活动表面进行切割晶面处理,活动表面的计算采用Morphology Calculation中BFDH模块。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤2中,将所建立的钛合金和高熵合金模型建立层状连接,形成上...

【技术特征摘要】

1.一种基于密度泛函理论获得高温环境下高熵合金涂层力学性能的方法,其特征在于,包括一下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤1中,所述钛合金选为ti-6al-4v,所述高熵合金选为alcovfeni;通过切割晶面,得到ti-6al-4v和alcovfeni晶体模型,得到具有不同表面性质的ti-6al-4v和alcovfeni,选取概率最大的活动表面进行切割晶面处理,活动表面的计算采用morphology calculation中bfdh模块。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤2中,将所建立的钛合金和高熵合金模型建立层状连接,形成上薄下厚的两层构象,包括以下步骤:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤3中,对步骤2中建立的层状模型进行几何优化时采用的算法选自:smart、steepest descent、conjugate、gradient、quasi-newton、abnr;收敛精度选自:coarse、medium、fine和ut...

【专利技术属性】
技术研发人员:舒磊张海龙施仙庆章咪咪徐锋葛旺黎向锋
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1