Ni-Al系合金具有熔點高、密度低、抗氧化性好、抗腐蝕性好、導電性好等各種優(yōu)良性能,從而使它成為眾多金屬間化合物中被研究最多的材料之一。Ni3Al作為Ni-Al系合金的典型代表之一,在航空航天、電力、冶金等諸多行業(yè)具有非常廣闊的應用前景。Ni3Al抗氧化性能尤其被關注,傳統(tǒng)的金屬氧化研究主要集中在氧化后期的氧化物生長行為方面,而對氧化早期的研究很少。因此,本論文結合第一性原理密度泛函計算和熱力學計算,建立原子層次的Ni3Al合金早期氧化模型,深入研究Ni3Al合金高溫早期氧化機理,探索Ni3Al合金早期氧化物的生長規(guī)律,從而為達到從原子層次來控制金屬的表面氧化行為建立堅實的理論基礎。本論文取得創(chuàng)新性的結論有以下幾點:（1）對比氧化前各種不同Ni3Al（100）和Ni3Al（110）表面模型的相對表面能（作為A1化學能的函數(shù)）,結果表明:對于Ni3Al（100）表面,完美Ni3Al（100）表面模型是最穩(wěn)定的結構;而對于Ni3Al（110）表面,Al原子會自發(fā)地從基底擴散到表面。對比在不同氧覆蓋率下含有不同反位缺陷的O-Ni3Al（100）和O-Ni3Al（11O）表面模型的相圖,結果表... 

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 金屬間化合物
    1.2 Ni-Al系合金
        1.2.1 Ni-Al系合金簡介
        1.2.2 Ni_3Al簡介
    1.3 Ni-Al系合金氧化的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 金屬氧化概述
        1.3.2 Ni-Al系合金氧化機制
        1.3.3 Ni_3Al氧化機制
    1.4 選題依據和研究內容
        1.4.1 選題依據
        1.4.2 研究內容
第2章 密度泛函理論和第一性原理計算方法
    2.1 密度泛函理論
        2.1.1 Schrodinger方程和波函數(shù)
        2.1.2 Born-Oppenheimer近似和Hartree-Fock單電子近似
        2.1.3 Hohenberg-Kohn定理
        2.1.4 Kohn-Sham方程
    2.2 交換關聯(lián)泛函
        2.2.1 局部密度近似
        2.2.2 廣義梯度近似
    2.3 投影綴加波方法
    2.4 本論文所用的軟件介紹
第3章 鎳鋁原子反位對Ni_3Al表面氧吸附的影響
    3.1 引言
    3.2 計算模型與方法
    3.3 結果與討論
        3.3.1 Ni_3Al(100)和Ni_3Al(110)的相對表面能
        3.3.2 Ni_3Al(100)和Ni_3Al(110)的平均氧結合能
        3.3.3 Ni_3Al(100)和Ni_3Al(110)的表面相圖
        3.3.4 Ni_3Al(100)和Ni_3Al(110)氧化后的原子結構
        3.3.5 Ni_3Al(100)和Ni_3Al(110)氧化后的原子結構同塊體氧化鋁的比較
        3.3.6 Ni_3Al(100)和Ni_3Al(110)可能的原子擴散路徑
    3.4 小結
第4章 鎳鋁原子空位對Ni_3Al表面氧吸附的影響
    4.1 引言
    4.2 計算模型與方法
    4.3 結果與討論
        4.3.1 Ni_3Al(100)的空位遷移
        4.3.2 Ni_3Al(110)的空位遷移
        4.3.3 Ni_3Al(110)空位遷移能壘
        4.3.4 Ni_3Al(100)空位遷移中的原子結構
        4.3.5 Ni_3Al(110)空位遷移中的原子結構
    4.4 小結
第5章 總結與展望
    5.1 工作總結
    5.2 研究展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]CREEP DEFORMATION OF INTERMETALLIC ALLOYS[J]. Gerhard Sauthoff(Max-Planck-Institut fur Eisenforschung GmbH., D-40074 Dusseldorf,Germany).  Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 1995(Z1)



本文編號：3660811