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β钛合金具备低杨氏模量特性，在外科手术中可有效降低人体骨骼与金属假体的应力屏蔽问题。基于第一性原理密度泛函理论计算了β钛合金Ti-Nb-Ta体系的弹性性质与稳定性。计算结果表明，随着Ta元素含量的增加，结合能与生成能逐渐降低，总态密度(DOS)费米能级附近峰值总能量逐渐降低，表明体系的稳定性逐渐提升。杨氏模量与剪切模量趋势大体一致，当Ta元素浓度为25%时，杨氏模量达到最低27.23GPa,剪切模量达到最低9.28GPa;当Ta元素浓度为12.5%时，杨氏模量达到最高58.89GPa,剪切模量达到最高20.71GPa。Ta元素对体系各向异性有重大影响，Ti-25Nb-6.25Ta体系在<100>,<010>,<001>晶向杨氏模量最高，<111>晶向杨氏模量最低；Ti-25Nb-12.5Ta, Ti-25Nb-18.75Ta, Ti-25Nb-25Ta, Ti-25Nb-31.25Ta体系在<100>,<010>,<001>晶向杨氏模量最低，<111>晶向杨氏模量最高。 相似文献
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