以Ti N為代表的過渡金屬氮化物因為具有高硬度、高熔點、耐腐蝕、超導(dǎo)性、光致發(fā)光性以及各種優(yōu)異的磁學(xué)性質(zhì)而被廣泛應(yīng)用于切削工具表面涂層。近年來的研究發(fā)現(xiàn),以Ti N為基礎(chǔ)的納米多層膜因為具有更高的硬度,在刀具涂層上具有廣闊的應(yīng)用前景。但迄今為止,超硬納米多層膜致硬機理尚不清楚,因此,開展這方面的研究具有重要的科學(xué)價值和實際應(yīng)用價值。分子動力學(xué)模擬是研究納米薄膜的熱力學(xué)性質(zhì)主要理論手段之一。嵌入原子勢（EAM）是進(jìn)行分子動力學(xué)模擬常用的一種原子間相互作用勢,廣泛應(yīng)用于金屬以及合金體系,然而,在處理化合物,尤其是共價化合物體系時存在一些問題,因此,在此基礎(chǔ)上又提出了修正的嵌入原子勢（MEAM）,其適用范圍得到大大擴展,成為分子動力學(xué)模擬所需要的一種重要勢函數(shù)。本論文以VN/Ti N體系為研究對象,在Ti、V、N單元體系的MEAM勢基礎(chǔ)上,對Ti-N、V-N以及Ti-V二元體系的MEAM勢進(jìn)行研究,并在此基礎(chǔ)上得到Ti-V-N三元體系的MEAM勢。勢參數(shù)優(yōu)化確定的基本思路是:選取給定結(jié)構(gòu)（比如Na Cl結(jié)構(gòu)）的彈性常數(shù)的實驗或第一性原理計算值為目標(biāo)函數(shù),優(yōu)化確定出勢參數(shù),然后采用所得到的勢參... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：51 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 金屬氮化物研究背景和意義
    1.2 金屬氮化物的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 TiN的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 VN的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究意義和研究內(nèi)容
        1.3.1 研究意義
        1.3.2 研究內(nèi)容
2 MEAM勢及其相關(guān)計算軟件
    2.1 密度泛函理論及其計算軟件
        2.1.1 密度泛函理論簡介
        2.1.2 VASP軟件包介紹
    2.2 MEAM勢及相關(guān)計算軟件
        2.2.1 簡介
        2.2.2 EAM勢
        2.2.3 MEAM勢
        2.2.4 Lammps軟件
    2.3 本章小結(jié)
3 MEAM勢參數(shù)的優(yōu)化方法
    3.1 引言
    3.2 勢參數(shù)優(yōu)化的基本思路
        3.2.1 優(yōu)化方法
        3.2.2 目標(biāo)函數(shù)的選擇
    3.3 實例驗證—TiN的MEAM勢計算
        3.3.1 TiN的CsCl結(jié)構(gòu)的彈性性質(zhì)的第一性原理計算
        3.3.2 TiN的MEAM勢計算
    3.4 本章小結(jié)
4 VN的MEAM勢研究
    4.1 引言
    4.2 VN彈性性質(zhì)的第一性原理計算
        4.2.1 模型構(gòu)建以及計算方法
        4.2.2 計算結(jié)果與討論
    4.3 VN的MEAM勢研究
        4.3.1 勢參數(shù)的優(yōu)化
        4.3.2 計算結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
5 Ti V合金的MEAM勢研究
    5.1 TiV合金的彈性性質(zhì)的第一性原理計算
        5.1.1 模型構(gòu)建以及計算方法
        5.1.2 計算結(jié)果與討論
    5.2 TiV合金的MEAM勢研究
        5.2.1 勢參數(shù)的優(yōu)化
        5.2.2 計算結(jié)果與討論
    5.3 Ti-V-N三元體系勢參數(shù)優(yōu)化
    5.4 VN/TiN體系的MEAM勢及參數(shù)匯總
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 后續(xù)研究工作
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Elastic and thermodynamic properties of vanadium nitride under pressure and the effect of metallic bonding on its hardness[J]. 濮春英,周大偉,包代小,盧成,靳希聯(lián),宿太超,張飛武.  Chinese Physics B. 2014(02)
[2]高壓下TiN的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變、彈性和熱力學(xué)性質(zhì)的第一性原理計算(英文)[J]. 郝愛民,周鐵軍,朱巖,劉鑫.  高壓物理學(xué)報. 2012(04)
[3]3d過渡金屬在NiAl中占位的第一原理計算[J]. 胡艷軍,彭平,周惦武,李貴發(fā),鄭采星,韓紹昌.  中國有色金屬學(xué)報. 2004(12)
[4]刀具涂層技術(shù)的新進(jìn)展[J]. 吳大維,劉傳勝,傅德君,彭友貴,范湘軍.  中國機械工程. 2000(05)

碩士論文
[1]氮化釩基納米復(fù)合膜及VN/WN納米多層膜的微結(jié)構(gòu)及性能研究[D]. 王杰.江蘇科技大學(xué) 2013
[2]NiTi合金原子間勢的構(gòu)建[D]. 王翠.遼寧大學(xué) 2012



本文編號：2935014