發(fā)布時(shí)間：2022-01-04 11:53

　　鋁（Al）合金由于其具有質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高、抗腐蝕、抗疲勞、耐磨損、耐沖擊、成形性好、無(wú)毒性、無(wú)磁性、可回收再利用等優(yōu)異的性能,被廣泛應(yīng)用在航空航天、高鐵、汽車、建筑、船舶、自動(dòng)化、電子設(shè)備、軍工以及3D打印等重要領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代科技水平快速發(fā)展,對(duì)高性能鋁合金的要求也越來(lái)越高,尋求新一代高強(qiáng)高韌鋁合金是材料界一直努力的研究方向,也是我國(guó)鋁合金材料從低端邁向高端的關(guān)鍵所在。然而,面心立方（FCC）Al金屬層錯(cuò)能非常高,難以產(chǎn)生形變孿晶,限制了Al合金往高強(qiáng)高韌的方向發(fā)展。固溶強(qiáng)化是提高金屬材料彈塑性力學(xué)性能的主要方式之一,在Al合金中添加適當(dāng)合金元素而導(dǎo)致強(qiáng)韌化是提高其力學(xué)性能的有效方式。實(shí)驗(yàn)上在Al合金中進(jìn)行合金元素?fù)诫s,其過(guò)程復(fù)雜,實(shí)驗(yàn)條件難以控制,且成本昂貴,研發(fā)周期長(zhǎng)。隨著現(xiàn)代計(jì)算材料科學(xué)發(fā)展,不僅克服了復(fù)雜實(shí)驗(yàn)條件和高研發(fā)成本等缺點(diǎn),而且可以揭示實(shí)驗(yàn)中無(wú)法觀測(cè)到的現(xiàn)象和機(jī)理。本文開展Al合金納米結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和力學(xué)行為的理論研究可以為制備和設(shè)計(jì)高性能Al合金提供重要的理論依據(jù)和有價(jià)值的科學(xué)指導(dǎo)。基于密度泛函理論第一性原理計(jì)算方法可以精確地計(jì)算和模擬材料的各種力學(xué)性能,是一種研究材料性... 

【文章來(lái)源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：122 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

233e3e9e超晶胞模型：（a）完美超晶胞結(jié)構(gòu)；（b）9R相結(jié)構(gòu)，且溶質(zhì)原子摻雜在L1或L2層

（a）不同溶質(zhì)原子在Al合金中的形成焓；（b）位于9R相結(jié)構(gòu)中第n層的溶質(zhì)原子與9R相之間的相互作用能

R相中固有層錯(cuò)能增量與溶質(zhì)原子濃度之間的依賴關(guān)系：(a)T=300K時(shí)均勻分布模型的計(jì)算結(jié)果；(b)-(d)分別為T=300,400,500K時(shí)費(fèi)米-狄拉克分布模型的計(jì)算結(jié)果

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]金屬納米結(jié)構(gòu)材料[J]. 盧柯.  科學(xué)觀察. 2017(05)
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博士論文
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[3]納米晶體材料中微結(jié)構(gòu)演變與斷裂韌度研究[D]. 馮慧.湖南大學(xué) 2014
[4]位錯(cuò)與復(fù)合材料增強(qiáng)相微結(jié)構(gòu)干涉機(jī)理研究[D]. 方棋洪.湖南大學(xué) 2007



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