| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 1 绪论 | 第13-31页 |
| 1.1 引言 | 第13-14页 |
| 1.2 α-Fe中的Cu析出现象 | 第14-16页 |
| 1.2.1 反应堆压力容器钢 | 第14-16页 |
| 1.2.2 含Cu高强度低合金化钢 | 第16页 |
| 1.3 Cu析出相的结构与成分特征 | 第16-19页 |
| 1.3.1 Cu析出相的结构 | 第16-18页 |
| 1.3.2 共格富Cu析出相的成分 | 第18-19页 |
| 1.4 共格富Cu析出相的析出动力学 | 第19-21页 |
| 1.4.1 Fe-Cu二元合金中的析出动力学 | 第19-20页 |
| 1.4.2 合金元素对Cu析出动力学的影响 | 第20-21页 |
| 1.5 Cu析出热力学的有限温度效应 | 第21-29页 |
| 1.5.1 有限温度效应现象 | 第22-23页 |
| 1.5.2 自由能的解耦及温度效应来源 | 第23-25页 |
| 1.5.3 有限温度效应的磁性自由能——来源和模型 | 第25-28页 |
| 1.5.4 Cu非构型自由能的理论研究 | 第28-29页 |
| 1.6 本文研究课题的提出和主要研究内容 | 第29-31页 |
| 1.6.1 拟解决的问题 | 第29页 |
| 1.6.2 主要研究内容 | 第29-31页 |
| 2 研究方法 | 第31-45页 |
| 2.1 第一性原理计算 | 第31-36页 |
| 2.1.1 Born-Oppenheimer近似 | 第31页 |
| 2.1.2 Hohenberg-Kohn定理 | 第31-32页 |
| 2.1.3 Kohn-Sham方程 | 第32-33页 |
| 2.1.4 交换-关联泛函和赝势 | 第33-36页 |
| 2.2 DFT在有限温度情况下的扩展 | 第36-37页 |
| 2.3 合金溶体的类伊辛热力学模型 | 第37-43页 |
| 2.3.1 断键模型方法 | 第38页 |
| 2.3.2 集团展开方法 | 第38-41页 |
| 2.3.3 断键模型和集团展开方法的关联性 | 第41-42页 |
| 2.3.4 类伊辛模型在扩散动力学上的扩展 | 第42-43页 |
| 2.4 动力学蒙特卡罗方法 | 第43-45页 |
| 2.4.1 无拒绝式动力学蒙特卡罗算法 | 第43-44页 |
| 2.4.2 析出动力学时间的修正 | 第44-45页 |
| 3 共格富Cu相的时效析出动力学 | 第45-75页 |
| 3.1 模型和计算方法 | 第46-51页 |
| 3.1.1 Fe-Cu-Ni体系的断键模型 | 第46-48页 |
| 3.1.2 Cu时效析出的kMC模拟方法 | 第48-50页 |
| 3.1.3 共格富Cu析出相的识别与数据统计 | 第50-51页 |
| 3.2 Fe-Cu二元合金中的共格Cu相析出动力学 | 第51-63页 |
| 3.2.1 替换能对Cu析出相的数量密度和尺寸演变的影响 | 第51-54页 |
| 3.2.2 Cu析出相的形核和长大机理分析 | 第54-59页 |
| 3.2.3 Fe-1.34at.%Cu的析出动力学 | 第59-63页 |
| 3.3 Fe-Cu-Ni三元合金中的共格富Cu相析出动力学 | 第63-73页 |
| 3.3.1 Ni对富Cu相数量密度和尺寸演变的影响 | 第64-67页 |
| 3.3.2 Ni在富Cu析出相界面处的偏聚富集 | 第67-68页 |
| 3.3.3 偏聚Ni原子对富Cu相形核和长大的影响机理 | 第68-73页 |
| 3.4 本章小结 | 第73-75页 |
| 4 Fe-Cu二元合金有限温度热力学研究 | 第75-111页 |
| 4.1 模型和方法 | 第76-79页 |
| 4.1.1 磁性固溶体的物理图像 | 第76-77页 |
| 4.1.2 (赝)固溶体的集团展开和特殊准随机结构 | 第77-78页 |
| 4.1.3 DFT计算参数 | 第78-79页 |
| 4.2 Fe-Cu固溶体的电子结构 | 第79-82页 |
| 4.3 Fe-Cu二元合金的磁性能量 | 第82-103页 |
| 4.3.1 纯Fe的磁性能量 | 第82-88页 |
| 4.3.2 Fe-Cu合金的磁性集团展开 | 第88-93页 |
| 4.3.3 磁短程无序条件下磁无序对Fe-Cu合金热力学性质的影响 | 第93-98页 |
| 4.3.4 Fe-Cu合金的居里温度和磁短程有序性 | 第98-103页 |
| 4.4 Cu固溶度的理论预测 | 第103-109页 |
| 4.4.1 磁性自由能对溶解能的贡献 | 第103-106页 |
| 4.4.2 振动自由能对溶解能的贡献 | 第106-108页 |
| 4.4.3 Cu在Fe中的固溶度 | 第108-109页 |
| 4.5 本章小节 | 第109-111页 |
| 5 Fe-Cu-Ni三元合金的有限温度热力学研究 | 第111-129页 |
| 5.1 模型和方法 | 第112-115页 |
| 5.1.1 Fe-Cu-Ni三元合金的集团展开 | 第114页 |
| 5.1.2 DFT计算参数 | 第114-115页 |
| 5.1.3 MC模拟 | 第115页 |
| 5.2 Fe-Cu-Ni三元合金的混合能 | 第115-124页 |
| 5.2.1 0K条件下Fe-Cu-Ni三元合金固溶体的混合能 | 第115-118页 |
| 5.2.2 有限温度条件下Fe-Cu-Ni三元合金固溶体的混合能 | 第118-121页 |
| 5.2.3 稀固溶体中溶质原子间的有效相互作用 | 第121-124页 |
| 5.3 Ni在稳定富Cu析出相上的偏聚行为 | 第124-126页 |
| 5.4 本章小节 | 第126-129页 |
| 6 结论与创新点 | 第129-133页 |
| 6.1 本文主要结论 | 第129-130页 |
| 6.2 本文创新点 | 第130-131页 |
| 6.3 有待进一步研究的问题 | 第131-133页 |
| 致谢 | 第133-135页 |
| 参考文献 | 第135-151页 |
| 附录 | 第151页 |
