《表2 Ti1-xWxC (x=0, 0.10, 0.20, 0.30, 0.40, 0.50, 0.75, 1.00) 的弹性常数、体积模量、剪切模量的计算值与文献结果比较》

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《Ti_(1-x)W_xC(x=0～1.00)固溶体型碳化物弹性性质的第一性原理研究》

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Ti1-xWxC的弹性常数C11、C12、C44，体积模量B和剪切模量G的计算值见表2。如前所述，材料的稳定性可用式（2）进行判断，Ti1-xWxC的所有成分均满足该式的判据，可以推断Ti1-xWxC系列碳化物在室温下均能稳定存在。一般说来，材料的硬度与体积模量B、剪切模量G之间存在一种近线性关系。因此，材料的B、G高就意味着材料的硬度大。图3为Ti1-xWxC（x=0，0.10，0.20，0.30，0.40，0.50，0.75，1.00）的弹性常数、体积模量、剪切模量及G/B随x的变化趋势。可知，随着W掺杂量增多，体积模量B值呈线性增大；而剪切模量G与W掺杂量x之间无明显规律，在x=0.40时，材料具有最大的剪切模量值。对于过渡金属化合物来说，剪切模量G比体积模量B能更好地表征材料的硬度[20]。因此，可以推断Ti0.60W0.40C具有最大的硬度值。本文的计算结果与所报道Ti075W0.25C的弹性常数[11]符合度很高，从而可以推断，本文中所采用的计算方法适合于Ti-W-C体系各弹性模量的计算。