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随着科技的进步,金属及其化合物已经成为高温材料的首选,从而广泛地被人们使用,其中,由于Ti金属及其合金可以成为很好的耐高温材料,所以受到广泛地关注。近几年,越来越多的人们对Ti金属及其合金的原子间势进行了研究。就目前来看,可以对材料的性能进行较全面研究的重要手段是原子和分子层次的计算机模拟,这是一种以原子间势为基础的模拟方法,它能够从原子层面上出发,解决一些相关的材料问题,同时这种模拟也是研究材料微观结构的一种新方法,所以,对于这种计算机模拟来说,找到一组非常精确的原子间势就显得尤为重要了。一个准确度较高的原子间势的构建是一项复杂的工作,包括势模型的选取、势参数和截断距离的选取及确定,原子间势的检验及修正等步骤。很多因素都可以影响原子间势的精确度,比如势参数的数量多少、截断距离的位置和大小、拟合方法的不同等等。本文在EAM的框架下构建出了Ti金属的原子间势,提出了新的势函数形式,利用晶格常数(a)、弹性常数(C1 1、C1 2、C1 3、C3 3、C4 4、C66)以及单空位形成能(E1V)和结合能(Ec)等数据对Ti金属的原子间势参数进行了拟合,最终构建出了Ti金属的原子间势。为了验证本论文中的原子间势的准确性,使用本文中所构建的Ti金属的原子间势对体积弹性模量(B)、平均剪切模量(G)以及各向异性比(A)进行了计算,所得结果很好。为了更进一步地考察原子间势的可靠性,本文对Ti金属原子间势进行了进一步的检验,即利用本论文中得到的Ti金属原子间势计算了E-r关系,并将其与Rose结合能曲线相比较,吻合的很好,同时利用本论文中已经构建的原子间势计算了Ti金属的结构稳定性,得到fcc结构的Ti金属的结合能最低,其次是bcc结构的Ti金属,而hcp结构的Ti金属结合能最高,常温下hcp结构最稳定,与实际情况相符。作为应用,利用本文所构建的原子间势研究了Ti金属的点缺陷性能,其中单空位形成能与实验值符合的很好。利用本文所构建的原子间势计算了Ti金属的双空位形成能,共计算了六种双空位构型,这六种构型分别对应于两个空位之间的距离分别为第一、二、三、四、五、六近邻距离时的情况。这六种构型中的第二种构型的形成能最低,这种构型结构最稳定,最容易形成,其余几种构型中,第四种构型形成能最高,最难形成。与已有的第一原理的数据即第一、二和四构型的结果相符。这六种构型的双空位结合能的计算结果表明:只有第一和第二种构型的结果为正值,且第二种构型的结合能最大,最稳定,其余构型的结合能均为负值,表明其余构型很难存在。第五和第六种构型的结合能虽然为负,但值很小,接近于零,表明这两种构型的空位之间几乎没有相互作用,其双空位形成能近似等于两个单空位形成能之和。