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铝异质形核过程中熔体与异质核心间液—固界面结构原子尺度研究

摘要第5-9页
ABSTRACT第9-12页
主要符号说明第16-17页
第一章 绪论第17-52页
    1.1 选题的意义第17-18页
    1.2 凝固组织细化方法第18-19页
        1.2.1 物理法细化凝固组织第18-19页
        1.2.2 化学法细化凝固组织第19页
        1.2.3 小结第19页
    1.3 Al-Ti-B系中间合金对铝合金凝固组织的细化第19-23页
        1.3.1 Al-Ti-B系中间合金的制备方法及微观组织第20-22页
        1.3.2 Al-Ti-B系中间合金发展趋势第22-23页
        1.3.3 小结第23页
    1.4 异质形核与形核相生长机理第23-33页
        1.4.1 形核相生长机理第24-27页
        1.4.2 异质形核机理第27-32页
        1.4.3 小结第32-33页
    1.5 异质形核过程中的液-固界面结构第33-39页
        1.5.1 液-固界面原子级结构模拟研究第34-36页
        1.5.2 液-固界面原子级结构实验研究第36-38页
        1.5.3 小结第38-39页
    1.6 本文的研究目的和研究内容第39-41页
        1.6.1 研究目的第39页
        1.6.2 研究内容第39-41页
    参考文献第41-52页
第二章 计算与实验方法第52-65页
    2.1 引言第52页
    2.2 液-固界面结构从头算分子动力学模拟第52-57页
        2.2.1 计算参数的选择第52-55页
        2.2.2 液-固界面模型构建第55-57页
    2.3 液-固界面结构实验研究第57-61页
        2.3.1 实验原材料及样品准备第57-58页
        2.3.2 同步辐射X射线衍射实验第58-60页
        2.3.3 高分辨透射电子显微分析实验第60-61页
    2.4 本章小结第61-62页
    参考文献第62-65页
第三章 异质核心表面性质对液-固界面结构的影响第65-98页
    3.1 引言第65页
    3.2 B终止和Ti终止模型液-固界面初始结构第65-69页
        3.2.1 液-固界面区有序结构的表征方法第66-67页
        3.2.2 液-固界面区有序结构分析第67-69页
    3.3 异质形核孕育期B终止和Ti终止模型的液-固界面结构第69-77页
        3.3.1 层间有序分析第70-72页
        3.3.2 面内有序分析第72-77页
        3.3.3 小结第77页
    3.4 异质形核阶段B终止和Ti终止模型的液-固界面结构第77-83页
        3.4.1 层间有序分析第78-80页
        3.4.2 面内有序分析第80-82页
        3.4.3 界面区准固相结构的极限尺寸第82-83页
        3.4.4 小结第83页
    3.5 异质形核阶段液-固界面区的电子结构第83-92页
        3.5.1 总电子态密度分析第84-87页
        3.5.2 分波电子态密度分析第87-92页
        3.5.3 小结第92页
    3.6 TiB_2诱导Al异质形核的能力分析第92-94页
    3.7 本章小结第94-96页
    参考文献第96-98页
第四章 界面区溶质原子对液-固界面结构的影响第98-127页
    4.1 引言第98页
    4.2 含有溶质富集的液-固界面模型构建第98-100页
    4.3 含有Ti溶质的液-固界面结构第100-113页
        4.3.1 异质形核孕育期的液-固界面结构第100-104页
        4.3.2 异质形核阶段的液-固界面结构第104-109页
        4.3.3 Ti溶质在界面区有序结构形成及演变中的作用分析第109-110页
        4.3.4 异质形核阶段Ti溶质对准固相结构电子性质的影响第110-113页
        4.3.5 小结第113页
    4.4 含有Zr溶质的液-固界面结构第113-122页
        4.4.1 异质形核孕育期的液-固界面结构第113-117页
        4.4.2 异质形核阶段的液-固界面结构第117-120页
        4.4.3 异质形核阶段Zr溶质对准固相结构电子性质的影响第120-122页
        4.4.4 小结第122页
    4.5“二重适应”(duplex accommodation)异质形核微观机理第122-124页
    4.6 本章小结第124-125页
    参考文献第125-127页
第五章 异质形核过程实验研究第127-149页
    5.1 引言第127页
    5.2 异质核心表面性质对其诱导形核相形核能力影响的实验研究第127-130页
        5.2.1 不同原子终止层的TiB_2的制备方法第128页
        5.2.2 不同原子终止层的TiB_2对Al的细化实验第128-130页
    5.3 液-固界面区有序结构的同步辐射X射线衍射研究第130-136页
        5.3.1 试样重熔前X射线衍射分析第130-132页
        5.3.2 异质形核孕育期X射线衍射分析第132-134页
        5.3.3 异质形核阶段X射线衍射分析第134-135页
        5.3.4 小结第135-136页
    5.4 异质核心与形核相界面结构的高分辨透射显微研究第136-145页
        5.4.1 Ti B_2颗粒与 α-Al形核相间的选区电子衍射分析第136-138页
        5.4.2 异质核心与形核相间界面区原子级结构第138-145页
        5.4.3 小结第145页
    5.5 本章小结第145-147页
    参考文献第147-149页
第六章 主要结论与创新点第149-152页
    6.1 本文主要结论第149-151页
    6.2 本文的创新点第151页
    6.3 展望第151-152页
致谢第152-153页
攻读博士学位期间已发表的论文及获得的奖励第153页

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