| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 目录 | 第9-12页 |
| 1 绪论 | 第12-28页 |
| 1.1 材料设计的概念与发展 | 第12-14页 |
| 1.1.1 材料设计软件 | 第12-13页 |
| 1.1.2 高精度的实验测试工具 | 第13页 |
| 1.1.3 高通量的材料数据 | 第13-14页 |
| 1.2 材料数据库 | 第14-16页 |
| 1.2.1 国际材料数据库发展 | 第14-15页 |
| 1.2.2 中国材料数据库发展 | 第15页 |
| 1.2.3 材料数据库意义与发展 | 第15-16页 |
| 1.2.4 材料数据库的用途 | 第16页 |
| 1.3 第一性原理与材料数据库 | 第16-19页 |
| 1.3.1 确定物质结构 | 第16-18页 |
| 1.3.2 计算材料的力学性能 | 第18-19页 |
| 1.3.3 第一性原理计算材料的其他性能 | 第19页 |
| 1.4 过渡族金属及合金研究思路 | 第19-24页 |
| 1.4.1 过渡族金属共通性 | 第19-20页 |
| 1.4.2 过渡族金属及合金相结构及稳定性 | 第20-21页 |
| 1.4.3 过渡族金属的脆/韧性 | 第21-23页 |
| 1.4.4 过渡族金属及合金的温度性能 | 第23页 |
| 1.4.5 三种重要的过渡族金属及合金体系 | 第23-24页 |
| 1.5 本论文的研究方法、特色与创新 | 第24-26页 |
| 1.5.1 研究方法的特色之处 | 第24-25页 |
| 1.5.2 从电子层次探讨材料机理 | 第25页 |
| 1.5.3 着重解决文献中实验数据的矛盾 | 第25-26页 |
| 1.5.4 预测材料性能,为实验设计提供指导 | 第26页 |
| 1.6 本论文的研究内容 | 第26-28页 |
| 2. 理论基础与计算软件 | 第28-36页 |
| 2.1 引言 | 第28页 |
| 2.2 金属电子结构 | 第28-31页 |
| 2.2.1 Drude模型 | 第28-29页 |
| 2.2.2 Sommerfeld模型 | 第29-30页 |
| 2.2.3 能带论 | 第30-31页 |
| 2.3 密度泛函理论 | 第31-35页 |
| 2.3.1 绝热近似 | 第31-32页 |
| 2.3.2 Hartree-Fock近似 | 第32-33页 |
| 2.3.3 Hohenberg-Kohn定理 | 第33页 |
| 2.3.4 Kohn-Sham方程 | 第33-34页 |
| 2.3.5 交换关联近似 | 第34-35页 |
| 2.4 常见的第一性原理计算软件 | 第35-36页 |
| 3. 钛氢系统 | 第36-66页 |
| 3.1 钛氢系统研究进展 | 第36-38页 |
| 3.2 研究方法 | 第38-39页 |
| 3.3 钛氢系统的结构稳定性 | 第39-44页 |
| 3.3.1 钛氢系统的原子模型 | 第39页 |
| 3.3.2 钛氢系统的相稳定性和氢占位 | 第39-41页 |
| 3.3.3 钛氢系统的生成热与稳定性 | 第41-44页 |
| 3.4 钛氢系统的四方相变与相变机理 | 第44-51页 |
| 3.4.1 钛氢系统的四方相变类型 | 第44-45页 |
| 3.4.2 δ →ε相变的机理 | 第45-48页 |
| 3.4.3 δ→γ相变的机理 | 第48-51页 |
| 3.5 钛氢系统力学性能 | 第51-58页 |
| 3.5.1 弹性常数的计算方法 | 第51-53页 |
| 3.5.2 钛氢系统的力学稳定性 | 第53-55页 |
| 3.5.3 钛氢系统的多晶力学性能 | 第55-57页 |
| 3.5.4 钛氢相的脆/韧性与本征机理 | 第57-58页 |
| 3.6 钛氢系统的热力学性质 | 第58-65页 |
| 3.6.1 热力学性质的计算方法 | 第58-61页 |
| 3.6.2 钛氢系统的热容 | 第61-64页 |
| 5.6.3 钛氢相的热膨胀系数 | 第64-65页 |
| 3.7 本章小结 | 第65-66页 |
| 4. 钨铜合金 | 第66-100页 |
| 4.1 钨铜合金的研究进展 | 第66-68页 |
| 4.2 钨铜合金计算模型与方法 | 第68-69页 |
| 4.3 钨铜固溶体的结构与性能 | 第69-85页 |
| 4.3.1 钨铜固溶体的结构 | 第69-73页 |
| 4.3.2 钨铜固溶体的结构稳定性 | 第73-77页 |
| 4.3.3 钨铜固溶体的热力学性质 | 第77-81页 |
| 4.3.4 钨铜固溶体的力学性能 | 第81-83页 |
| 4.3.5 钨铜固溶体的可加工性与电子结构 | 第83-85页 |
| 4.4 纯钨和纯铜的界面结合 | 第85-91页 |
| 4.4.1 纯钨和纯铜的界面结合模型 | 第85-86页 |
| 4.4.2 W/Cu界面的界面分离功与界面能 | 第86-89页 |
| 4.4.3 W/Cu的界面功函数与电荷转移 | 第89-91页 |
| 4.5 钨铜梯度界面性能 | 第91-98页 |
| 4.5.1 钨铜梯度的界面模型 | 第91-92页 |
| 4.5.2 钨铜梯度界面的稳定性 | 第92-95页 |
| 4.5.3 钨铜梯度界面的设计思路 | 第95-96页 |
| 4.5.4 钨铜梯度界面电子结构 | 第96-98页 |
| 4.6. 本章小结 | 第98-100页 |
| 5. 铱基超合金 | 第100-140页 |
| 5.1 铱基超合金的研究进展 | 第100-102页 |
| 5.2 第一性原理研究方法与设置 | 第102-103页 |
| 5.3 纯铱的性能 | 第103-114页 |
| 5.3.1 γ相纯铱的基态性能 | 第103-105页 |
| 5.3.2 γ相纯铱的热学性能 | 第105-108页 |
| 5.3.3 γ相纯铱的力学性能 | 第108-110页 |
| 5.3.4 γ相纯铱的脆性机理 | 第110-114页 |
| 5.4 γ~'沉淀相Ir3X(X=Ti、Zr、Hf和Nb)的性能 | 第114-130页 |
| 5.4.1 γ~'沉淀相Ir3X(X=Ti、Zr、Hf和Nb)的基态性能 | 第114-119页 |
| 5.4.2 γ~'沉淀相Ir3X(X=Ti、Zr、Hf和Nb)的热力学性能 | 第119-123页 |
| 5.4.3 γ~'沉淀相Ir3X(X=Ti、Zr、Hf和Nb)的力学性能 | 第123-130页 |
| 5.5 γ/γ~'两相超合金的点阵错配度 | 第130-138页 |
| 5.5.1 点阵错配度的计算原理 | 第130-131页 |
| 5.5.2 影响γ/γ~'两相超合金错配度的主要因素 | 第131-136页 |
| 5.5.3 γ/γ~'两相超合金结合方式 | 第136-138页 |
| 5.6 本章小结 | 第138-140页 |
| 6. 结论 | 第140-143页 |
| 参考文献 | 第143-165页 |
| 攻读学位期间主要研究成果目录 | 第165-167页 |
| 致谢 | 第167-168页 |
