氣相小分子在鐵表面吸附行為的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-15 17:23
鐵及鋼材是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的材料之一。但是長(zhǎng)期服役在大氣環(huán)境條件下的鋼材會(huì)發(fā)生腐蝕現(xiàn)象(包括氫腐蝕和電化學(xué)腐蝕),這對(duì)鋼鐵材料造成了巨大的損失。腐蝕是多種大氣分子與鋼鐵材料相互作用的結(jié)果,因此,研究氣相條件下大氣分子在不銹鋼表面的吸附行為對(duì)理解鋼鐵腐蝕十分重要。本文采用密度泛函理論和分子動(dòng)力學(xué)方法,具體研究?jī)?nèi)容如下:采用密度泛函理論研究了γ-Fe(111)表面層中氫原子或分子的吸附濃度(1/16ML和1/4ML)和吸附位置對(duì)其表面上六種典型氣相小分子(包括O2,H2O,CO2,N2,CO和He)吸附行為的影響。計(jì)算結(jié)果表明奧氏體Fe(111)面活性很高,易受腐蝕。不同分子在所有研究的鐵基底表面的吸附順序?yàn)镺2>CO>N2>CO2>H2O>He。除過He,預(yù)先吸附的H2會(huì)使其它小分子在Fe(111)上的吸附增強(qiáng)。同時(shí),表面H2濃度的增加會(huì)...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 緒論
1.2 表面吸附
1.2.1 吸附位和吸附率
1.2.2 吸附能
1.3 金屬腐蝕
1.4 本論文研究?jī)?nèi)容
第2章 計(jì)算方法和原理
2.1 量子化學(xué)和薛定諤方程
2.2 第一性原理計(jì)算方法
2.3 波函數(shù)方法
2.4 Hartree-Fock方法
2.5 密度泛函理論(DFT)
2.5.1 Hohenberg-kohn定理
2.5.2 kohn-Sham方程
2.5.3 交換關(guān)聯(lián)能近似
2.6 分子動(dòng)力學(xué)
2.6.1 微正則系統(tǒng)經(jīng)典分子動(dòng)力學(xué)
2.6.2 正則系統(tǒng)經(jīng)典分子動(dòng)力學(xué)
2.6.3 從頭算分子動(dòng)力學(xué)
2.7 CASTEP和Forcite模塊簡(jiǎn)介
2.8 本章小結(jié)
第3章 小分子在含氫的Fe(111)表面的吸附特性
3.1 緒論
3.2 計(jì)算方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 純鐵表面模型的建立
3.3.2 含氫的鐵表面模型的建立
3.3.3 氫對(duì)鐵表面氣相小分子吸附行為的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 溫度和時(shí)間對(duì)氣體在抗氫鋼表面吸附行為的影響
4.1 緒論
4.2 計(jì)算方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 gulp模塊
4.3.2 Forcite模塊
4.3.3 溫度和時(shí)間對(duì)氣體在抗氫鋼表面吸附行為的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]316L不銹鋼冷變形加工硬化機(jī)制及組織特征[J]. 宋仁伯,項(xiàng)建英,侯東坡. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[2]應(yīng)變速率對(duì)奧氏體不銹鋼應(yīng)變誘發(fā)α′-馬氏體轉(zhuǎn)變和力學(xué)行為的影響[J]. 劉偉,李志斌,王翔,鄒驊,王立新. 金屬學(xué)報(bào). 2009(03)
[3]制造加氫反應(yīng)器用Cr-Mo中溫抗氫鋼[J]. 張建曉,賈小斌,方婧,尉洪陽. 電焊機(jī). 2007(08)
[4]密度泛函理論及其數(shù)值方法新進(jìn)展[J]. 李震宇,賀偉,楊金龍. 化學(xué)進(jìn)展. 2005(02)
[5]Be/Cu/HR-1不銹鋼擴(kuò)散連接界面特性[J]. 康人木,周上祺,李輝,李榮,王華清. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(06)
[6]鈹及鈹/HR-1不銹鋼焊縫表面吸附研究[J]. 張鵬程,白彬,鄒覺生. 稀有金屬材料與工程. 2003(02)
[7]密度泛函理論的若干進(jìn)展[J]. 黃美純. 物理學(xué)進(jìn)展. 2000(03)
[8]HR-1型奧氏體不銹鋼鍍Cr2O3及TiN膜復(fù)合材料的氣相氫滲透研究[J]. 劉興釗,黃秋榮,杜家駒,李言榮. 核科學(xué)與工程. 1997(03)
[9]HR-1型奧氏體不銹鋼氫滲透行為研究[J]. 劉興釗,陸梓,杜家駒,黃秋榮. 核科學(xué)與工程. 1994(03)
[10]高橋石油化工公司煉油廠石蠟加氫裝置試運(yùn)[J]. 錢伯章. 石油煉制與化工. 1992(11)
博士論文
[1]小分子在二氧化鈦和石墨烯表面吸附與反應(yīng)的第一性原理研究[D]. 苗萌.浙江大學(xué) 2014
[2]過渡金屬表面上甲醇和甲醛催化反應(yīng)的第一性原理研究[D]. 王會(huì).吉林大學(xué) 2013
本文編號(hào):3497201
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 緒論
1.2 表面吸附
1.2.1 吸附位和吸附率
1.2.2 吸附能
1.3 金屬腐蝕
1.4 本論文研究?jī)?nèi)容
第2章 計(jì)算方法和原理
2.1 量子化學(xué)和薛定諤方程
2.2 第一性原理計(jì)算方法
2.3 波函數(shù)方法
2.4 Hartree-Fock方法
2.5 密度泛函理論(DFT)
2.5.1 Hohenberg-kohn定理
2.5.2 kohn-Sham方程
2.5.3 交換關(guān)聯(lián)能近似
2.6 分子動(dòng)力學(xué)
2.6.1 微正則系統(tǒng)經(jīng)典分子動(dòng)力學(xué)
2.6.2 正則系統(tǒng)經(jīng)典分子動(dòng)力學(xué)
2.6.3 從頭算分子動(dòng)力學(xué)
2.7 CASTEP和Forcite模塊簡(jiǎn)介
2.8 本章小結(jié)
第3章 小分子在含氫的Fe(111)表面的吸附特性
3.1 緒論
3.2 計(jì)算方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 純鐵表面模型的建立
3.3.2 含氫的鐵表面模型的建立
3.3.3 氫對(duì)鐵表面氣相小分子吸附行為的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 溫度和時(shí)間對(duì)氣體在抗氫鋼表面吸附行為的影響
4.1 緒論
4.2 計(jì)算方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 gulp模塊
4.3.2 Forcite模塊
4.3.3 溫度和時(shí)間對(duì)氣體在抗氫鋼表面吸附行為的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]316L不銹鋼冷變形加工硬化機(jī)制及組織特征[J]. 宋仁伯,項(xiàng)建英,侯東坡. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[2]應(yīng)變速率對(duì)奧氏體不銹鋼應(yīng)變誘發(fā)α′-馬氏體轉(zhuǎn)變和力學(xué)行為的影響[J]. 劉偉,李志斌,王翔,鄒驊,王立新. 金屬學(xué)報(bào). 2009(03)
[3]制造加氫反應(yīng)器用Cr-Mo中溫抗氫鋼[J]. 張建曉,賈小斌,方婧,尉洪陽. 電焊機(jī). 2007(08)
[4]密度泛函理論及其數(shù)值方法新進(jìn)展[J]. 李震宇,賀偉,楊金龍. 化學(xué)進(jìn)展. 2005(02)
[5]Be/Cu/HR-1不銹鋼擴(kuò)散連接界面特性[J]. 康人木,周上祺,李輝,李榮,王華清. 重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(06)
[6]鈹及鈹/HR-1不銹鋼焊縫表面吸附研究[J]. 張鵬程,白彬,鄒覺生. 稀有金屬材料與工程. 2003(02)
[7]密度泛函理論的若干進(jìn)展[J]. 黃美純. 物理學(xué)進(jìn)展. 2000(03)
[8]HR-1型奧氏體不銹鋼鍍Cr2O3及TiN膜復(fù)合材料的氣相氫滲透研究[J]. 劉興釗,黃秋榮,杜家駒,李言榮. 核科學(xué)與工程. 1997(03)
[9]HR-1型奧氏體不銹鋼氫滲透行為研究[J]. 劉興釗,陸梓,杜家駒,黃秋榮. 核科學(xué)與工程. 1994(03)
[10]高橋石油化工公司煉油廠石蠟加氫裝置試運(yùn)[J]. 錢伯章. 石油煉制與化工. 1992(11)
博士論文
[1]小分子在二氧化鈦和石墨烯表面吸附與反應(yīng)的第一性原理研究[D]. 苗萌.浙江大學(xué) 2014
[2]過渡金屬表面上甲醇和甲醛催化反應(yīng)的第一性原理研究[D]. 王會(huì).吉林大學(xué) 2013
本文編號(hào):3497201
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jinshugongy/3497201.html
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