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环境介质及微电偶效应对铝局部腐蚀影响的第一性原理计算

致谢第4-5页
摘要第5-7页
Abstract第7-8页
1 引言第12-15页
2 文献综述第15-51页
    2.1 铝表面氧化的实验与模拟研究第16-21页
        2.1.1 铝表面氧化的实验研究第16-18页
        2.1.2 铝表面氧化的模拟研究第18-19页
        2.1.3 铝氧化物结构与性质表征第19-21页
    2.2 铝合金点蚀的实验与模拟研究第21-30页
        2.2.1 点蚀萌生概述第22-25页
        2.2.2 氯离子作用的实验研究第25-27页
        2.2.3 氯离子作用的第一性原理研究第27-30页
    2.3 铝合金微电偶腐蚀效应研究现状第30-35页
        2.3.1 合金元素的影响第31页
        2.3.2 第二相粒子表面电势实验测量第31-35页
    2.4 研究方法及理论第35-47页
        2.4.1 密度泛函理论简介第35-37页
        2.4.2 计算软件简介——DMol3第37-39页
        2.4.3 结构优化及体系能量的计算第39-42页
        2.4.4 功函数定义及计算第42-44页
        2.4.5 过渡态理论第44-45页
        2.4.6 表面电势的测量原理第45-47页
    2.5 研究目的、意义、内容及路线第47-51页
        2.5.1 研究目的和意义第47-48页
        2.5.2 研究内容和路线第48-51页
3 铝点蚀萌生及亚稳点蚀坑内氯离子作用机理的第一性计算第51-69页
    3.1 引言第51页
    3.2 计算模型与方法第51-55页
        3.2.1 铝晶胞与铝低指数表面第51-52页
        3.2.2 计算参数的选择第52-55页
    3.3 单个物种在铝表面吸附第55-58页
    3.4 铝点蚀萌生机理的计算第58-63页
        3.4.1 氯吸附对单层氧原子膜的破坏机理第58-60页
        3.4.2 氯和氧气竞争性吸附机理第60-63页
    3.5 亚稳蚀坑内的氯吸附及铝表面活性溶解第63-67页
    3.6 本章小结第67-69页
4 氯在铝氧化膜内迁移的热力学及动力学计算第69-87页
    4.1 引言第69页
    4.2 铝及氧化铝中单个氯迁移的模型及计算结果第69-80页
        4.2.1 氧化铝中氯离子的迁移第69-73页
        4.2.2 铝基体中氯离子的迁移第73-77页
        4.2.3 氧化铝厚度对氯迁移的影响第77-80页
    4.3 氧化铝中多个氯迁移的模型及计算结果第80-86页
        4.3.1 预嵌入氯对氧化铝表层“氯-空位对”相对能量的影响第81-82页
        4.3.2 预嵌入氯对氧化铝中其它氯迁移的影响第82-84页
        4.3.3 氧化铝晶胞大小对氯迁移路径的影响第84-86页
    4.4 本章小结第86-87页
5 铝合金微电偶腐蚀倾向性的热力学研究第87-99页
    5.1 引言第87页
    5.2 纯金属的功函数计算第87-88页
    5.3 铝合金第二相粒子间的微电偶效应研究第88-97页
        5.3.1 第二相粒子功函数的计算第89-92页
        5.3.2 第二相粒子Volta电势差的计算第92-96页
        5.3.3 功函数、Volta电势差与腐蚀电位之间的关系讨论第96-97页
    5.4 本章小结第97-99页
6 侵蚀性吸附物对微电偶效应影响的模拟与实验研究第99-124页
    6.1 引言第99页
    6.2 吸附诱发铝合金微电偶效应的第一性原理及SKPFM研究第99-110页
        6.2.1 水分子、羟基、氯吸附的影响第100-101页
        6.2.2 水分子不同覆盖度的影响第101-106页
        6.2.3 模拟和实验测量Volta电势差的比较第106-110页
    6.3 含氯水分子层吸附对微电偶效应影响的第一性计算第110-118页
        6.3.1 水分子的吸附及解离吸附模型及计算第110-113页
        6.3.2 含氯水分子层的吸附模型及计算第113-118页
    6.4 氯离子或氯原子与铝表面相互作用的初步研究第118-122页
    6.5 本章小结第122-124页
7 结论与论文创新点第124-126页
    7.1 结论第124-125页
    7.2 论文创新点第125-126页
参考文献第126-142页
作者简历及在学研究成果第142-145页
学位论文数据集第145页

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