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【分享】硬度第一性原理计算
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前几天，论坛有讨论硬度第一性原理计算， 可以看出大家对材料这个性质比较感兴趣， 这个性质对超硬材料、结构材料都有很强的参考价值。 为此，特线上PRL上的一篇计算硬度的文章， PRL 96, 085501 (2006) Hardness of Covalent and Ionic Crystals: First-Principle Calculations Institute of Physics, Academy of Sciences of the Czech Republic, Na Slovance 2, 182 21 Praha 8, Czech Republic (Received 22 July 2005; published 3 March 2006) A new concept, the strength of bond, and a new form expressing the hardness of covalent and ionic crystals are presented. Hardness is expressed by means of quantities inherently coupled to the atomistic structure of matter, and, therefore, hardness can be determined by first-principles calculations. Good agreement between theory and experiment is observed in the range of 2 orders of magnitude. It is shown that a lower coordination number of atoms results in higher hardness, contrary to common opinion presented in general literature. |
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4楼2009-04-29 09:18:45
5楼2009-04-30 12:21:34
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wuchenwf(金币+3,VIP+0):鼓励讨论 4-30 18:57
wuchenwf(金币+3,VIP+0):鼓励讨论 4-30 18:57
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其实，这种方法在八十年代首次被cohen提出(好像发表在Science)使用第一性原理计算出平衡性质然后根据已经发表的部分硬度数值拟合出经验常数，这样得到一个经验关系式来估算所谓的·硬度·。后来在此基础上出现了各种改进版本，比如Gao等，和捷克的一个教授。 但是关于实际材料的硬度，很难通过这样的简单关系式来描述的 （相反理想强度更具有可比性）。比如，纳米尺寸效应可能大大降低晶体内缺陷，从而显著提高强度和硬度，比如单晶c-BN硬度仅有56GPa，而纳米晶材料，比如cBN/wBN材料可能达到85GPa，纳米金刚石高于单晶金刚石。另外硬度测量条件影响更为严重，比如某些科学人员在没有考虑·压痕尺寸效应·情况下报道一个低载荷硬度（ReB2 发表在2007年Science上），误导了很多人。等等...。其实诸多复杂因素影响着实际测的硬度数值。我想这些搞材料力学性能的都很清楚的了。 希望大家能慎重考虑，并能结合真正的物理化学材料的本质。 仅为个人见解，大家多讨论。 |
6楼2009-04-30 18:51:21
9楼2009-05-05 17:26:56
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