MAX或類MAX相層狀材料表現(xiàn)出優(yōu)異的金屬-陶瓷雙重特性,作為高溫結(jié)構(gòu)材料使用。其中,Zr-Al-C系納米層狀材料陶瓷表現(xiàn)出優(yōu)異的性能,近年來受到廣泛關(guān)注。本文以高溫?zé)峤Y(jié)構(gòu)材料應(yīng)用為背景,選擇Zr-Al-C體系MAX材料中的211相（Zr2AlC）、312 相（Zr3AlC2）以及類 MAX 相體系（ZrC）nAl3C2（n=2,3,4）和（ZrC）- nAl4C3（n=1,2,3）為研究對(duì)象,采用第一性原理平面波贗勢(shì)方法,研究材料在高壓下的結(jié)構(gòu)、彈性和電子性質(zhì),并以211相和312相為例,對(duì)M2AlC（M=Zr、Ti、Hf）和M3AlC2（M=Zr、Ti）進(jìn)行對(duì)比研究。對(duì)于更復(fù)雜的（ZrC）nAl3C2（n=2,3,4）和（ZrC）nAl4C3（n=1,2,3）體系,從晶體結(jié)構(gòu)、彈性性質(zhì)和電子質(zhì)等方面探尋了其規(guī)律性。主要研究結(jié)果如下:1.高壓下對(duì)晶體進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,得到Zr2AlC、Zr3AlC2、M2AlC（M=Zr、Ti、 Hf）和M3AlC2（M=Zr、Ti）晶格常數(shù)以及原胞體積參數(shù),同時(shí)計(jì)算其彈性性質(zhì),結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好。研究發(fā)現(xiàn)這些晶體在所研究的壓力范圍內(nèi)均可以穩(wěn)定存在... 

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 MAX相研究背景
    1.2 Zr-Al-C材料研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文的選題依據(jù)、研究目標(biāo)和研究內(nèi)容
        1.3.1 選題依據(jù)
        1.3.2 研究目標(biāo)
        1.3.3 研究內(nèi)容
        1.3.4 技術(shù)路線
第二章 計(jì)算理論與方法概述
    2.1 計(jì)算機(jī)模擬
    2.2 第一性原理計(jì)算
    2.3 密度泛函理論(DFT)
    2.4 Materials Studio軟件簡介
    2.5 CASTEP模塊介紹
    2.6 彈性性質(zhì)計(jì)算的理論和方法
第三章 Zr-Al-C體系MAX相材料性質(zhì)研究
    3.1 Zr_2AlC在高壓下的結(jié)構(gòu)、彈性和電子性質(zhì)
        3.1.1 零壓條件下的結(jié)構(gòu)性質(zhì)
        3.1.2 高壓下的結(jié)構(gòu)性質(zhì)
        3.1.3 零壓條件下的彈性性質(zhì)
        3.1.4 高壓下的彈性性質(zhì)
        3.1.5 零壓條件下的電子性質(zhì)
        3.1.6 高壓下的的電子性質(zhì)
    3.2 Zr_3AlC_2在高壓下的結(jié)構(gòu)、彈性和電子性質(zhì)
        3.2.1 零壓條件下的結(jié)構(gòu)性質(zhì)
        3.2.2 高壓下的結(jié)構(gòu)性質(zhì)
        3.2.3 零壓條件下的彈性性質(zhì)
        3.2.4 高壓下的彈性性質(zhì)
        3.2.5 零壓條件下的電子性質(zhì)
        3.2.6 高壓下的的電子性質(zhì)
    3.3 對(duì)比分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 M-Al-C體系MAX相材料的性質(zhì)研究
    4.1 M_2AlC(M=Zr、Ti、Hf)在高壓下的結(jié)構(gòu)、彈性和電子性質(zhì)的對(duì)比研究
        4.1.1 零壓條件下的結(jié)構(gòu)性質(zhì)
        4.1.2 高壓下的結(jié)構(gòu)性質(zhì)
        4.1.3 零壓條件下的彈性性質(zhì)
        4.1.4 高壓下的彈性性質(zhì)
        4.1.5 高壓下的電子性質(zhì)
    4.2 M_3AlC_2 (M=Zr、Tif)在高壓下的結(jié)構(gòu)、彈性和電子性質(zhì)的對(duì)比研究
        4.2.1 零壓條件下的結(jié)構(gòu)性質(zhì)
        4.2.2 高壓下的結(jié)構(gòu)性質(zhì)
        4.2.3 零壓條件下的彈性性質(zhì)
        4.2.4 高壓下的結(jié)構(gòu)性質(zhì)
    4.3 對(duì)比分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 Zr-Al-C體系類MAX材料的對(duì)比研究
    5.1 (ZrC)_nAl_3C_2(n=2,3,4)體系的對(duì)比研究
        5.1.1 結(jié)構(gòu)性質(zhì)
        5.1.2 彈性性質(zhì)
        5.1.3 電子性質(zhì)
    5.2 (ZrC)_nAl_4C_3(n=1,2,3)體系的對(duì)比研究
        5.2.1 結(jié)構(gòu)性質(zhì)
        5.2.2 彈性性質(zhì)
        5.2.3 電子性質(zhì)
    5.3 對(duì)比分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Ti3AC2（A=Si,Al）結(jié)構(gòu)、彈性和電子性質(zhì)的第一性原理研究[J]. 李輝,羅至利,劉哲,韓旭旭,余鴻洋,孫浩東,夏曉宇,王世豪.  硅酸鹽通報(bào). 2016(08)
[2]高壓下Zr2AlC電子結(jié)構(gòu)的第一性原理研究[J]. 羅雰,郭志成,張偉.  材料導(dǎo)報(bào). 2015(20)



本文編號(hào)：3659887