层片TiAl合金的弹性性能及间隙原子扩散的第一性原理研究

声明

摘要

1．1研究背景

1．2 TiAl基合金

1．2．1晶体结构

1．2．2相变及组织

1．2．3形变机制

1．3研究现状

1．3．1晶粒细化

1．3．2合金化

1．3．3第一性原理的应用

1．4本文研究内容

第2章计算理论基础与方法

2．1量子力学基础

2．1．1非相对论近似

2．1．2绝热近似

2．1．3单电子近似

2．2密度泛函理论

2．2．3 Kohn-Sham方程

2．3电子交换关联近似

2．3．1局域密度近似(LDA)

2．3．2广义梯度近似(GGA)

2．4赝势方法

2．4．1规范-守恒赝势(NCPP)

2．4．2超软赝势(USP)

2．5．计算软件介绍

2．6原子扩散的计算方法

2．6．1原子扩散与扩散系数

2．6．2能量势垒的计算方法

3．1引言

3．2计算方法

3．3结果与讨论

3．3．1晶体结构

3．3．2弹性性能

3．3．3热学性能

3．4本章小结

第4章合金元素对TiAl基合金主相的弹性性能的影响

4．1引言

4．2合金元素对γ-TiAl相的影响机制

4．2．1计算方法

4．2．2合金元素占位与稳定性

4．2．3晶体的几何结构

4．2．4电子结构

4．2．5弹性性能

4．2．6热学性能

4．3合金化对α2-Ti3Al相的影响机制

4．3．1计算方法

4．3．2合金元素占位与稳定性

4．3．3合金体系的几何结构

4．3．4电子结构

4．3．5弹性性能

4．3．6热学性能

4．4本章小结

5．1引言

5．2．1计算方法

5．2．2占位特性

5．2．3扩散路径

5．2．4扩散势垒与扩散系数

5．3氢原子在γ-TiAl-R中的初始扩散

5．3．1占位特性

5．3．2扩散势垒

5．3．3电子结构

5．4氢原子在含Nb、Ta和Mn的γ-TiAl晶体中的层内扩散

5．4．1扩散模型

5．4．2扩散势垒

5．4．3扩散系数

5．5氢原子在含Nb、Ta和Mn的α2-Ti3Al晶体中的层间扩散

5．5．1占位分析

5．5．2扩散模型

5．5．3扩散势垒

5．5．4扩散系数

5．6本章小结

第6章氧原子在层片状TiAl合金中的晶格扩散

6．1引言

6．2计算方法和模型

6．3氧原子γ-TiAl和α2-Ti3Al晶体中的晶格扩散性能

6．3．1占位倾向

6．3．2扩散路径

6．3．3扩散势垒与扩散系数

6．4氧原子γ-TiAl-R晶体中的层间扩散

6．4．1占位及扩散路径

6．4．2扩散势垒

6．4．3扩散系数

6．5氧原子在Ti11Al4NbO晶体的品格层间扩散

6．5．1占位分析

6．5．2扩散模型

6．5．3扩散势垒

6．5．4扩散系数

6．6本章小结

7．1结论

7．2创新点

7．3展望

参考文献

攻读博士(硕士)学位期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢