[发明专利]筛选能提高硬质合金硬度的过渡金属掺杂元素的方法

权利要求书

1.一种筛选提高硬质合金硬度的过渡金属元素的方法，其特征在于，该方法通过构建初始的掺杂模型，进行结构优化并分析其构型特性，计算其晶格参数与稳定性，得出掺杂结构的稳定性，利用计算得出的马利肯布居数、键长和力学常数采用模型计算掺杂结构的理论硬度，最终确定过渡金属元素是否适合作为提高三元硼化物硬质合金硬度掺杂元素。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

S1，利用MS软件CASTEP模块构建三元硼化物晶胞模型，并进行晶胞结构优化，选择过渡金属元素进行取代掺杂，形成掺杂模型；

S2，进行结构优化，选取k点网络、收敛标准和平面截断能，生成的稳定结构具有能量最低状态；

根据在得到的能量最低的掺杂结构的基础上，计算态密度，差分电荷密度，弹性常数和布居数性质，并利用origin将数据具象化；

S3，确定过渡金属元素是否适合作为提高三元硼化物硬质合金硬度掺杂元素。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S3的具体步骤为：

S3.1分析不同掺杂含量的掺杂结构的稳定性，以及晶格常数和键长键角的变化；

S3.2绘制电荷密度图，态密度图和能带结构图，分析掺杂后的成键方式和成键强弱；

S3.3弹性常数分析，对掺杂后的杨氏模量，体弹模量，剪切模量以及泊松比的变化进行分析，根据弹性常数，利用硬度模型，分析不同掺杂含量的硬度变化趋势；

S3.4对布居数与键长，电荷密度的综合分析，根据掺杂后布居数，键长与价电子密度的相关数据，利用的硬度模型，分析不同掺杂含量的硬度变化趋势。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S3.2中键强度通过以下公式加以计算：

，

，

其中，A为比例系数，A取值范围为700，P_μ是μ型键的马利肯布居数；d^μ是μ型键的键长度；是μ型键的键体积；是μ型键单位体积内的键数，是键体积，是型键的键数。

5.根据权利要求2 所述的一种筛选提高硬质合金硬度的过渡金属元素的理论方法，其中成键轨道组成采用价键理论进行分析，电子轨道跃迁采用能带理论进行分析。

6.一种实现如权利要求1-5任一项所述的筛选提高硬质合金硬度的过渡金属元素的方法的计算机程序。

7.一种实现如权利要求1-5任一项所述的筛选提高硬质合金硬度的过渡金属元素的方法的信息处理终端。

8.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-5任意一项所述的筛选提高硬质合金硬度的过渡金属元素的方法。