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纳米金属多层膜的微结构热稳定性的模拟

摘要第1-4页
ABSTRACT第4-9页
第一章 绪论第9-25页
   ·引言第9页
   ·纳米多层膜的基础概念第9-11页
     ·纳米多层膜的定义第10页
     ·纳米多层膜的特征参数第10页
     ·纳米多层膜的特点第10-11页
   ·纳米金属多层膜的微结构热稳定性实验及模拟的进展第11-14页
     ·纳米金属多层膜的微结构热稳定性实验及一些经验规律第12-14页
       ·微结构热稳定性实验第12-14页
       ·纳米金属多层膜稳定性的影响因素第14页
   ·纳米金属多层膜微结构热稳定性的模拟进展第14-23页
     ·界面运动的理论及热沟槽理论第15-17页
     ·三叉点运动的理论第17页
     ·不互溶多层膜结构演化的模拟第17-22页
       ·层内脱离(pinch-off)的模拟第18-20页
       ·Suo Z 等人关于界面迁移的有限元模拟第20页
       ·Bower AF 等人关于超塑性变形的有限元模拟第20-22页
       ·Ford 等人关于晶粒长大的模拟第22页
     ·Misra A 等人关于纳米结构稳定化的机制推测第22页
     ·互溶多层膜中由扩散引发的微结构演化第22-23页
   ·本课题研究的目的意义和主要内容第23-25页
     ·目的及意义第23-24页
     ·主要内容第24-25页
第二章 不互溶多层膜的微结构热稳定性的理论基础及模拟第25-47页
   ·导言第25页
   ·微结构演化理论第25-29页
     ·相界运动理论第26-27页
     ·晶界控制方程第27-28页
     ·晶界和相界运动的区别第28页
     ·三叉点控制方程第28-29页
   ·周期的选取第29-31页
   ·初值及边界条件第31-33页
     ·初值第31页
     ·边界条件第31-33页
   ·微结构演化的稳定判据第33-34页
     ·力平衡条件第33页
     ·三叉点处通量关系第33-34页
   ·控制方程的数值求解第34-43页
     ·样条插值第34-36页
       ·样条函数第35页
       ·三次样条函数第35-36页
     ·样条插值在模型中的应用第36-40页
     ·五点四次多项式法第40-41页
     ·五点四次多项式法在模型中的的应用第41-43页
   ·数值方法的编程实现第43-45页
     ·对界面运动的处理第43-44页
       ·对晶界运动的处理第44页
       ·对相界运动的处理第44页
     ·三叉点处受力及运动的处理第44-45页
   ·基于Misra A 的多层膜结构热稳定性猜想的机理推测第45-46页
   ·本章小结第46-47页
第三章 不互溶纳米多层膜的模拟结果及讨论第47-70页
   ·参数的选择第47-49页
     ·界面能的选择第48-49页
       ·晶界能的选择第48页
       ·相界能的选择第48页
       ·本工作选用的几组界面能第48-49页
     ·其他参数的选择第49页
   ·热条件下多层膜的界面能各向同性的稳定微结构第49-55页
     ·界面能各向同性下多层膜的微结构第50-55页
       ·未发生层内脱离的稳定结构第50-53页
       ·发生层内脱离的结构演化第53-55页
   ·结构因素对多层膜的微结构演化的影响第55-60页
     ·不同纵横比对多层膜微结构演化的影响第55-58页
     ·不同O_1O_2的长度对多层膜微结构演化的影响第58-60页
   ·能量因素对多层膜的微结构热稳定性影响第60-62页
   ·与Anderson PM 模型的对比第62-68页
     ·构型上的不同第63-65页
     ·处理方法的不同第65-67页
     ·结论第67-68页
   ·模拟结果与实验的对比第68页
   ·本章小结第68-70页
第四章 互溶纳米多层膜的微结构热稳定性第70-82页
   ·共格应力对扩散的影响第70-75页
     ·共格应力第70-71页
     ·扩散的基础知识及微观机理第71-72页
     ·空位浓度与应力的关系第72-74页
     ·多层膜中的互扩散系数第74-75页
   ·互溶多层膜中的扩散行为第75-77页
     ·周期选择第75-76页
     ·初值及边界条件第76-77页
     ·共格应力下的扩散的控制方程第77页
   ·成分梯度对应力场的影响第77-79页
     ·相场微弹性理论(phase field microelasticity theory)计算应力场分布第77-79页
   ·互溶多层膜中的扩散的数值模拟方案第79-80页
   ·本章小结第80-82页
第五章 结论第82-84页
   ·不互溶多层膜的微结构热稳定性的模拟第82-83页
   ·互溶多层膜的微结构热稳定性的模拟第83-84页
第六章 前景与展望第84-89页
   ·后续工作第84-88页
     ·参数的获取第85页
     ·动力学研究第85-86页
     ·界面能的各向异性分布第86-87页
     ·多层膜共格应力作用下的扩散的数值模拟第87页
     ·由浓度分布的演化反算共格应力场下的互扩散系数第87页
     ·实验验证第87-88页
   ·本研究的远景展望第88-89页
参考文献第89-92页
致谢第92-93页
攻读学位期间发表的论文目录第93-96页
上海交通大学学位论文答辩决议书第96页

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