金屬鎂有著較高的儲氫容量,氫的重量密度可達(dá)到7.6wt%,體積密度可達(dá)110g/L,能量密度可達(dá)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)。因此,金屬鎂與過渡金屬界面的研究對鎂基合金的儲氫機(jī)理有著重要的科學(xué)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(jìn)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(yīng)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(guān)計(jì)算軟件VASP和過渡態(tài)理論進(jìn)行了簡要的介紹。在第三章,通過運(yùn)用第一性原理計(jì)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(jìn)行了系統(tǒng)的研究。鎂與X界面的最優(yōu)結(jié)構(gòu)通過晶格常數(shù)、晶胞面積、晶胞形狀等晶格失配最小化得到,對于界面兩側(cè)的晶格匹配主要采用了擴(kuò)胞法和插值法得到共同晶格常數(shù),通過平移法可以得到界面處的最優(yōu)原子相對位置結(jié)構(gòu),界面層的間距選取兩... 

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

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)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(xué)性質(zhì)介紹
        1.2.2 鎂的儲氫性能介紹
    1.3 鎂材料界面國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的介紹
        1.3.1 鎂材料界面穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 鎂材料界面儲氫情況的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的研究內(nèi)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(guān)計(jì)算方法介紹
        2.4.1 第一性原理計(jì)算簡介
        2.4.2 密度泛函理論介紹
        2.4.3 計(jì)算軟件介紹
    2.5 本章小結(jié)
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(jì)算細(xì)節(jié)
    3.3 結(jié)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(jié)構(gòu)的分析與比對
    3.4 本章小結(jié)
第四章 Mg-X界面原子互溶及擴(kuò)散
    4.1 研究背景介紹
    4.2 計(jì)算細(xì)節(jié)
    4.3 結(jié)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(kuò)散的動力學(xué)研究
    4.4 本章小結(jié)
總結(jié)
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鎂合金的開發(fā)與應(yīng)用[J]. 翟春泉,曾小勤,丁文江,王渠東,呂宜振,徐小平.  機(jī)械工程材料. 2001(01)
[2]鎂合金應(yīng)用新進(jìn)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(jié)構(gòu)研究的一些新進(jìn)展[J]. 溫樹林.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 1991(04)

博士論文
[1]有機(jī)受體材料PC61BM和ITIC與金屬或惰性襯底的界面電子結(jié)構(gòu)[D]. 杜瑩瑩.浙江大學(xué) 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(xué) 2015
[2]納米結(jié)構(gòu)材料界面失配位錯形核機(jī)理研究[D]. 章的.湖南大學(xué) 2014
[3]高強(qiáng)度變形鎂合金組織及性能研究[D]. 董國振.重慶大學(xué) 2005



本文編號：3315745