| 摘要 | 第15-18页 |
| ABSTRACT | 第18-21页 |
| 第一章 绪论 | 第22-40页 |
| 1.1 引言 | 第22-24页 |
| 1.2 高温合金的发展历程 | 第24-27页 |
| 1.2.1 制备工艺的发展 | 第24-25页 |
| 1.2.2 镍基单晶高温合金的国内外研究进展 | 第25-27页 |
| 1.3 镍基单晶高温合金的组成元素 | 第27-28页 |
| 1.3.1 元素的种类 | 第27页 |
| 1.3.2 元素的作用 | 第27-28页 |
| 1.3.2.1 固溶强化 | 第27-28页 |
| 1.3.2.2 沉淀强化 | 第28页 |
| 1.4 镍基单晶高温合金的微观结构 | 第28-35页 |
| 1.4.1 γ'相 | 第29-30页 |
| 1.4.2 拓扑密堆相(TCP) | 第30-34页 |
| 1.4.2.1 拓扑密堆相的种类 | 第30页 |
| 1.4.2.2 TCP相的结构特点 | 第30-34页 |
| 1.4.3 碳化物 | 第34-35页 |
| 1.5 计算材料学在镍基单晶高温合金研究中的应用 | 第35-37页 |
| 1.5.1 计算材料学简介 | 第35-36页 |
| 1.5.2 研究进展 | 第36-37页 |
| 1.5.2.1 分子动力学在高温合金缺陷研究中的应用 | 第36-37页 |
| 1.5.2.2 利用第一性原理计算高温合金中的合金化效应 | 第37页 |
| 1.6 本文的研究目的及内容 | 第37-40页 |
| 1.6.1 研究目的 | 第37-38页 |
| 1.6.2 研究内容 | 第38-40页 |
| 第二章 实验和理论方法 | 第40-52页 |
| 2.1 引言 | 第40页 |
| 2.2 实验材料 | 第40-42页 |
| 2.2.1 合金成分 | 第40-41页 |
| 2.2.2 热处理工艺 | 第41-42页 |
| 2.3 实验样品制备 | 第42-44页 |
| 2.3.1 扫描样品制备 | 第42页 |
| 2.3.2 透射样品制备 | 第42-44页 |
| 2.4 显微分析 | 第44-47页 |
| 2.4.1 电子与物质的相互作用 | 第44-45页 |
| 2.4.2 形貌及取向分析 | 第45-46页 |
| 2.4.3 位错及TCP相的鉴定 | 第46页 |
| 2.4.4 位错芯结构及TCP相原子尺度观察 | 第46-47页 |
| 2.5 计算材料学 | 第47-52页 |
| 2.5.1 密度泛函理论 | 第47-50页 |
| 2.5.1.1 Hohenberg-Kohn定理 | 第47页 |
| 2.5.1.2 Kohn-Sham方程 | 第47-48页 |
| 2.5.1.3 交换关联近似 | 第48-50页 |
| 2.5.2 分子动力学 | 第50-52页 |
| 2.5.2.1 分子动力学模拟过程 | 第50页 |
| 2.5.2.2 势函数 | 第50-52页 |
| 第三章 镍基单晶高温合金中TCP相的成分特征 | 第52-78页 |
| 3.1 引言 | 第52页 |
| 3.2 合金元素对于TCP相形核的影响 | 第52-58页 |
| 3.2.1 合金的微观形貌 | 第52-56页 |
| 3.2.2 TCP相的成分分布 | 第56-58页 |
| 3.3 合金元素对于TCP相长大的影响 | 第58-61页 |
| 3.4 Re与Cr原子之间的原子间距及扩散顺序 | 第61-69页 |
| 3.4.1 计算方法,计算参数以及模型构建 | 第61-63页 |
| 3.4.1.1 计算方法 | 第61页 |
| 3.4.1.2 计算参数 | 第61-62页 |
| 3.4.1.3 模型构建 | 第62-63页 |
| 3.4.2 计算结果与分析 | 第63-69页 |
| 3.4.2.1 Re和Cr原子的相对位置关系 | 第63-67页 |
| 3.4.2.2 Re和Cr原子的扩散顺序 | 第67-69页 |
| 3.5 μ相中的合金元素占位 | 第69-76页 |
| 3.5.1 计算方法,计算参数以及模型构建 | 第70页 |
| 3.5.2 计算结果与讨论 | 第70-76页 |
| 3.5.2.1 μ相的晶格结构优化 | 第70-71页 |
| 3.5.2.2 合金元素在μ相中的占位 | 第71-72页 |
| 3.5.2.3 合金元素在μ相中的键合特性 | 第72-76页 |
| 3.6 本章小结 | 第76-78页 |
| 第四章 TCP相的界面特征及内部特征 | 第78-108页 |
| 4.1 引言 | 第78页 |
| 4.2 σ相与基体γ相的界面特征 | 第78-86页 |
| 4.2.1 σ相与基体γ相界面的结构特征 | 第79-81页 |
| 4.2.2 结果分析与讨论 | 第81-86页 |
| 4.2.2.1 σ相的结构 | 第81-84页 |
| 4.2.2.2 σ/γ相界面的形成过程 | 第84-85页 |
| 4.2.2.3 σ相与基体界面台阶长度存在差异的原因分析 | 第85-86页 |
| 4.3 TCP相内部的缺陷 | 第86-100页 |
| 4.3.1 μ相中的面缺陷 | 第86-95页 |
| 4.3.1.1 TCP相的鉴定 | 第86-87页 |
| 4.3.1.2 μ相的成分特征 | 第87-89页 |
| 4.3.1.3 μ相中的面缺陷 | 第89-92页 |
| 4.3.1.4 面缺陷形成的过程及原因 | 第92-95页 |
| 4.3.2 R相中的孪晶 | 第95-100页 |
| 4.3.2.1 TCP相的鉴定 | 第95-96页 |
| 4.3.2.2 R相中的孪晶 | 第96-98页 |
| 4.3.2.3 R相与基体的界面 | 第98-100页 |
| 4.4 TCP相中的内生相 | 第100-105页 |
| 4.4.1 TCP相的鉴定 | 第100-101页 |
| 4.4.2 Laves和P相的成分特征 | 第101-104页 |
| 4.4.3 Laves和P相的界面关系 | 第104-105页 |
| 4.5 本章小结 | 第105-108页 |
| 第五章 镍基单晶高温合金中位错芯部结构及应力分布 | 第108-122页 |
| 5.1 引言 | 第108页 |
| 5.2 合金中位错形貌及原子排布 | 第108-110页 |
| 5.3 位错芯部结构及其周围应力分布的模拟计算 | 第110-120页 |
| 5.3.1 计算方法与位错模型建立 | 第111-115页 |
| 5.3.1.1 计算方法 | 第111-112页 |
| 5.3.1.2 计算参数 | 第112-114页 |
| 5.3.1.3 位错模型的建立 | 第114-115页 |
| 5.3.2 位错形貌及特征 | 第115-116页 |
| 5.3.3 位错周围应力分布 | 第116-120页 |
| 5.4 本章小结 | 第120-122页 |
| 第六章 合金元素在位错芯周围的分布规律 | 第122-136页 |
| 6.1 引言 | 第122页 |
| 6.2 同一元素在位错芯部的择优占位 | 第122-127页 |
| 6.2.1 计算参数 | 第122-123页 |
| 6.2.2 位错模型的建立 | 第123页 |
| 6.2.3 计算结构与讨论 | 第123-127页 |
| 6.2.3.1 能量分析 | 第123-125页 |
| 6.2.3.2 马利肯轨道布局数 | 第125-126页 |
| 6.2.3.3 态密度 | 第126-127页 |
| 6.3 不同元素在位错芯部的分布规律 | 第127-134页 |
| 6.3.1 计算参数 | 第127页 |
| 6.3.2 模型构建 | 第127-128页 |
| 6.3.3 计算结构与讨论 | 第128-134页 |
| 6.3.3.1 能量分析 | 第128-129页 |
| 6.3.3.2 马利肯轨道布局数分析 | 第129-131页 |
| 6.3.3.3 态密度分析 | 第131-132页 |
| 6.3.3.4 总的电荷密度分析 | 第132-134页 |
| 6.4 本章小结 | 第134-136页 |
| 第七章 结论 | 第136-138页 |
| 主要创新点 | 第138-140页 |
| 参考文献 | 第140-158页 |
| 致谢 | 第158-160页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第160-162页 |
| 附件 | 第162-181页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第181页 |
