| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第14-32页 |
| 1.1 引言 | 第14页 |
| 1.2 钛合金简介 | 第14-17页 |
| 1.3 钛合金中原子扩散与微观组织及力学性能 | 第17-25页 |
| 1.3.1 原子扩散与高温蠕变 | 第17-21页 |
| 1.3.2 原子扩散与微观组织演化 | 第21-25页 |
| 1.4 钛合金扩散的研究 | 第25-31页 |
| 1.4.1 钛合金中原子扩散的实验研究 | 第27-30页 |
| 1.4.2 钛合金中原子扩散的计算研究 | 第30-31页 |
| 1.5 本课题拟开展的工作 | 第31-32页 |
| 第2章 计算方法 | 第32-42页 |
| 2.1 引言 | 第32页 |
| 2.2 DFT方法 | 第32-37页 |
| 2.2.1 基本方程及近似 | 第32-34页 |
| 2.2.2 密度泛函理论 | 第34-36页 |
| 2.2.3 交换关联泛函 | 第36-37页 |
| 2.3 第一原理VASP软件简介 | 第37-39页 |
| 2.3.1 平面波基组 | 第37-38页 |
| 2.3.2 赝势方法 | 第38页 |
| 2.3.3 自洽计算 | 第38页 |
| 2.3.4 第一原理对力的描述 | 第38-39页 |
| 2.4 第一原理声子计算 | 第39页 |
| 2.5 NEB方法 | 第39-42页 |
| 第3章 HCP金属自扩散各向异性研究 | 第42-60页 |
| 3.1 引言 | 第42-44页 |
| 3.2 计算参数设置及计算模型 | 第44-45页 |
| 3.2.1 VASP计算细节 | 第44页 |
| 3.2.2 扩散系数计算方法 | 第44-45页 |
| 3.3 计算结果 | 第45-55页 |
| 3.3.1 平面波截断能对迁移势垒的影响 | 第45-46页 |
| 3.3.2 k点网格密度的影响 | 第46-47页 |
| 3.3.3 交换关联泛函对迁移势垒的影响 | 第47-48页 |
| 3.3.4 超晶胞尺寸及弛豫方法对迁移势垒的影响 | 第48-50页 |
| 3.3.5 自扩散系数 | 第50-55页 |
| 3.4 讨论 | 第55-59页 |
| 3.4.1 计算hcp金属自扩散迁移势垒影响因素 | 第55-56页 |
| 3.4.2 自扩散的各向异性 | 第56-57页 |
| 3.4.3 扩散系数计算误差分析 | 第57页 |
| 3.4.4 C轴应变下Ti的自扩散迁移势垒 | 第57-59页 |
| 3.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 第4章 α-Ti中合金原子空位机制迁移势垒 | 第60-80页 |
| 4.1 引言 | 第60页 |
| 4.2 计算参数设置及计算方法 | 第60-61页 |
| 4.3 计算结果 | 第61-72页 |
| 4.3.1 超胞尺寸对合金原子迁移势垒的影响 | 第61-63页 |
| 4.3.2 合金原子与空位相互作用能 | 第63-66页 |
| 4.3.3 空位机制迁移势垒 | 第66-72页 |
| 4.4 讨论 | 第72-78页 |
| 4.4.1 合金原子与最近邻空位相互作用能的影响因素 | 第72-74页 |
| 4.4.2 合金原子迁移势垒的影响因素 | 第74-77页 |
| 4.4.3 合金原子迁移势垒各向异性 | 第77-78页 |
| 4.5 本章小结 | 第78-80页 |
| 第5章 α-Ti中合金原子间隙机制迁移势垒 | 第80-94页 |
| 5.1 引言 | 第80页 |
| 5.2 计算模型及参数设置 | 第80-81页 |
| 5.3 计算结果 | 第81-88页 |
| 5.3.1 点缺陷形成能 | 第81-85页 |
| 5.3.2 间隙机制迁移势垒 | 第85-88页 |
| 5.4 讨论 | 第88-92页 |
| 5.4.1 影响间隙占位的物理及化学因素 | 第88-92页 |
| 5.4.2 快扩散元素与经典间隙原子的比较 | 第92页 |
| 5.5 本章小结 | 第92-94页 |
| 第6章 α-Ti中合金原子的扩散系数 | 第94-116页 |
| 6.1 引言 | 第94-95页 |
| 6.2 计算模型 | 第95-97页 |
| 6.2.1 8频率模型 | 第95-96页 |
| 6.2.2 解离间隙扩散模型 | 第96-97页 |
| 6.3 计算结果 | 第97-109页 |
| 6.3.1 Ti-X体系中的有效尝试频率 | 第97-101页 |
| 6.3.2 空位机制合金原子扩散系数 | 第101-109页 |
| 6.4 讨论 | 第109-115页 |
| 6.4.1 快扩散机制的探讨 | 第109-112页 |
| 6.4.2 溶质原子空位复合体模型 | 第112-113页 |
| 6.4.3 空位机制合金原子的关联效应 | 第113-114页 |
| 6.4.4 合金原子空位机制扩散的各向异性 | 第114页 |
| 6.4.5 合金原子扩散与蠕变性能的关系 | 第114-115页 |
| 6.5 本章小结 | 第115-116页 |
| 第7章 结论 | 第116-118页 |
| 参考文献 | 第118-130页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第130-132页 |
| 致谢 | 第132页 |