论文摘要
本文首先对金属间化合物NiTi和NiAl的应用现状和限制其更广泛应用所存在问题做了简要的评述,接下来在第二章中简单的介绍了密度泛函理论的基本思想和理论在接下来的两章中分别给出了我们利用第一性原理对NiTi、NiAl、Ni2TiAl力学性质的理论计算结果,以及对FeTi、CoTi、NiTi的力学性质和理论拉伸强度理论计算结果。一方面,我们用第一性原理研究了NiTi、NiAl、Ni2TiAl的力学性能,我们采用弹性常数、Cauchy压力参数（C12-C44）、弹性模量E、剪切模量G和体积弹性模量B0及比值G/B0等表征和评判了NiTi、NiAl和Ni2TiAl的硬度和延展性,结果表明:NiTi、NiAl和Ni2TiAl的硬度大到小依次为:NiAl>Ni2TiAl>NiTi,延展性由大到小依次为:NiTi >Ni2TiAl>NiAl,计算结果与实验情况基本吻合。造成这种力学性能上的差异主要是由于NiTi金属间化合物中Ni原子和Ti原子成键时方向性较弱;NiAl金属间化合物中Ni原子和Al原子成键时方向性较强。另一方面,我们采用第一性原理研究了金属间化合物FeTi、CoTi、NiTi的力学性质和理论拉伸强度,结果表明,三种材料的硬度有大到小依次为FeTi>CoTi>NiTi,且三种材料中FeTi最稳定,CoTi次之,NiTi最容易发生马氏体相变其稳定性最差,并且由于三种材料都有较小的切变各向异性因子A,所以他们在马氏体相变时都倾向于发生B2-to-B19ˊ转变;这些研究结果与实验上结果基本吻合。我们计算得到了FeTi、CoTi、NiTi在[001]方向上的理论拉伸强度分别为FeTi:28GPa;CoTi:22GPa;NiTi:2.1GPa;