Cu掺杂对TiNi合金马氏体相变路径影响的第一性原理研究

Cu掺杂对TiNi合金马氏体相变路径影响的第一性原理研究随着材料科学技术的不断发展，马氏体形状记忆合金备受关注。TiNi合金作为一种重要的马氏体形状记忆材料，具有忆形效应、超弹性等独特性能，在智能材料

CuTiNi 掺杂对合金马氏体相变路径影响的第 一性原理研究 随着材料科学技术的不断发展，马氏体形状记忆合金备受 关注。TiNi合金作为一种重要的马氏体形状记忆材料，具有忆 形效应、超弹性等独特性能，在智能材料、医用材料等领域有 着广泛的应用。然而，TiNi合金存在着相变温度较高、形状记 忆效应不饱和等问题。因此，研究TiNi合金相变过程及其影响 因素具有重要的科学意义和应用价值。 本文以Cu元素掺杂对TiNi合金相变过程的影响为研究对 象，运用第一性原理计算方法，结合VASP软件和GGA+U方 法探究了Cu掺杂对TiNi合金相变路径的影响，阐述了其机制 及其在提高TiNi合金性能方面的应用前景。 首先，我们通过理论计算得到了TiNi和Cu掺杂TiNi的晶 体结构、电子结构和能带结构，结果表明在TiNi合金中Cu与 Ti形成类似固溶体的结构。掺杂后，Cu元素与Ti原子形成了 Made铁簇，TiNi合金的密度增大，形成了铜原子填充到 Ni-Ti层内，改变了衍生TiNi合金的密度，导致其晶体结构发 生变化。 然后，我们研究了在不同Cu掺杂含量下的TiNi合金马氏 体相变性质，发现掺杂Cu元素后，TiNi合金的相变温度下 降，这表明Cu掺杂可以调节TiNi合金的相变温度，促进了 TiNi合金的形状记忆效应。同时，掺杂Cu元素还可以促进 TiNi合金的晶格变形，增强其超弹性能力。这是因为Cu元素