Szczegóły publikacji
Opis bibliograficzny
Ab initio study of thermodynamic properties of the hexagonal $Ti_6Si_2B$ intermetallic phase — Doslìdžennâ ab initio termodinamìčnih vlastivostej ìntermetalìčnoï fazi $Ti_6Si_2B$ / Szymon ŚWIONTEK // Molodij Včenij = Young Scientist ; ISSN 2304-5809. — 2020 — no. 6, s. 173–177. — Bibliogr. s. 177, Summ.
Autor
Słowa kluczowe
Dane bibliometryczne
| ID BaDAP | 129854 |
|---|---|
| Data dodania do BaDAP | 2020-09-09 |
| Tekst źródłowy | URL |
| DOI | 10.32839/2304-5809/2020-6-82-36 |
| Rok publikacji | 2020 |
| Typ publikacji | artykuł w czasopiśmie |
| Otwarty dostęp |  |
| Czasopismo/seria | Molodij Včenij |
Abstract
У цій роботі першими принципами був використаний квантово-механічний підхід для обчис-лення термодинамічних властивостей інтерметалічної фази Ti6Si2B. У літературі доступні лише обмежені дані про фазові рівноваги. Більшість експериментальних відомостей стосуються розрахованих ізотерміч-них ділянок. У цій роботі, в рамках досліджень пов'язаних із системами Ti – Si – B, я представляю резуль-тати присвячені атермодинамічним властивостям Ti6Si2B. Для оптимізації геометрії одиничної комірки були застосовані відповідні потенціали, які описують кожен атом Ti6Si2B – фази з використанням пакету моделювання VASP. Крім того, вивчається вплив збудження фотонів на параметри решітки, об'ємні та зсувні модулі. Потім, використовуючи формалізм параметрів Грюнезена, було визначено значення ко-ефіцієнта лінійного теплового розширення – як функції температури. Результати показують, що фаза Ti6Si2B, як правило, крихка завдяки BR/GR <1,75. Однак, коефіцієнти теплового розширення разом із віссю a і b змінюються аналогічно, що говорить про те, що досліджувана фаза є термічно стабільною. Фаза, яка має найменше значення енергії пласта, є кращою у конкретній складовій системі. На основі розрахунку вільної енергії повідомлялося про температурні залежності різних величин, таких як постійні решітки, теплова розширеність та ізобарна теплоємність. Теоретичні результати порівнювались з наявними екс-периментальними даними та іншими обчислювальними методами. В результаті було доведено, що фаза Ti6Si2B може розглядатися як високотемпературний матеріал. Ця фаза вважається високотемпературним структурним застосуванням через їх феноменальні фізичні, механічні та хімічні властивості. Було до-ведено, що Ti6Si2B поводяться природним шляхом, демонструючи позитивне значення LTEC у всіх тем-пературних межах від 0 K до 2000 K. Функції LTEC розраховувались як в площині, так і в позапланові напрямки. Крім того, закон Дулонга-Петі також був підтверджений, не проявляючи жодних неприродних явищ. В результаті розрахунків фаза Ti6Si2B повинна бути стійкішою порівняно з фазою Ti3B4.
Abstract
In this paper first principles quantum mechanical approach was used to calculate ab initio thermodynamic properties of Ti6Si2B intermetallic phase. To optimize the geometry of the unit cell appropriate potentials which describe each atom of Ti6Si2B − phase were applied with the use of VASP simulation pack-age. Moreover, the effect of phonon excitations on the lattice parameters, bulk and shear moduli is studied. The results show that Ti6Si2B phase tends to be brittle due to BR/GR < 1.75. However, the thermal expansion coefficients along with a-axis and b-axis change similarly what suggests that investigated phase is thermally stable. Based on free energy calculation the temperature dependences of various quantities such as the lattice constants, thermal expansivity and isobaric heat capacity were reported. Theoretical results were compared with the available experimental data and other ab initio calculations. As a result, it has been proved that Ti6Si2B phase might be considered as high temperature material.
