金屬鎂有著較高的儲氫容量,氫的重量密度可達到7.6wt%,體積密度可達110g/L,能量密度可達9MJ/kg,并且鎂在自然界儲量豐富,可以通過巖石提取和海水提取等方式得到,成本較低,有望成為未來商業(yè)儲氫的材料。實驗表明,在金屬鎂與過渡金屬形成的界面處往往有著較高的電荷密度,使得界面處的儲氫能力更強。因此,金屬鎂與過渡金屬界面的研究對鎂基合金的儲氫機理有著重要的科學意義。在第一章緒論,我們介紹了鎂金屬材料的概況,以及其儲氫特性,并對鎂與過渡金屬的界面研究狀況進行了介紹。第二章我們對界面以及界面理論模型處理晶格失配問題的困難,以及相應的一些處理方法（包括本文的方法）做了介紹。另外對基于密度泛函理論的第一性原理方法、相關計算軟件VASP和過渡態(tài)理論進行了簡要的介紹。在第三章,通過運用第一性原理計算的方法,我們對金屬鎂與X（X=鎳、鈀、鈦、鈮）四種金屬的界面的穩(wěn)定性和電子特性進行了系統(tǒng)的研究。鎂與X界面的最優(yōu)結構通過晶格常數、晶胞面積、晶胞形狀等晶格失配最小化得到,對于界面兩側的晶格匹配主要采用了擴胞法和插值法得到共同晶格常數,通過平移法可以得到界面處的最優(yōu)原子相對位置結構,界面層的間距選取兩... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鎂的基本介紹
        1.2.1 鎂的物理化學性質介紹
        1.2.2 鎂的儲氫性能介紹
    1.3 鎂材料界面國內外研究現狀的介紹
        1.3.1 鎂材料界面穩(wěn)定性的研究現狀
        1.3.2 鎂材料界面儲氫情況的研究現狀
    1.4 本文的研究內容和目的
第二章 界面理論模型的困難及其解決方法
    2.1 界面的介紹
    2.2 界面理論模型的困難
    2.3 界面模型模擬方法
    2.4 相關計算方法介紹
        2.4.1 第一性原理計算簡介
        2.4.2 密度泛函理論介紹
        2.4.3 計算軟件介紹
    2.5 本章小結
第三章 金屬鎂界面穩(wěn)定性及電子特性
    3.1 研究背景
    3.2 計算細節(jié)
    3.3 結果與討論
        3.3.1 鎂金屬界面穩(wěn)定性的研究
        3.3.2 鎂金屬界面電子特性的研究
        3.3.3 Mg-Ti特殊界面結構的分析與比對
    3.4 本章小結
第四章 Mg-X界面原子互溶及擴散
    4.1 研究背景介紹
    4.2 計算細節(jié)
    4.3 結果與討論
        4.3.1 Mg-X界面處原子互溶的穩(wěn)定性及電子特性
        4.3.2 界面處原子擴散的動力學研究
    4.4 本章小結
總結
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附表


【參考文獻】：
期刊論文
[1]鎂合金的開發(fā)與應用[J]. 翟春泉,曾小勤,丁文江,王渠東,呂宜振,徐小平.  機械工程材料. 2001(01)
[2]鎂合金應用新進展[J]. 曾小勤,王渠東,呂宜振,丁文江,朱燕萍.  鑄造. 1998(11)
[3]固體界面結構研究的一些新進展[J]. 溫樹林.  無機材料學報. 1991(04)

博士論文
[1]有機受體材料PC61BM和ITIC與金屬或惰性襯底的界面電子結構[D]. 杜瑩瑩.浙江大學 2018

碩士論文
[1]STO/Si半共格界面失配位錯和位錯穿越Al/Pd共格界面行為的相場位錯模型[D]. 顧驍.上海交通大學 2015
[2]納米結構材料界面失配位錯形核機理研究[D]. 章的.湖南大學 2014
[3]高強度變形鎂合金組織及性能研究[D]. 董國振.重慶大學 2005



本文編號：3315745