低活化鋼是Tokamak中的包層結構材料,其在高溫和強磁場條件下使用。長期服役條件下碳化物的析出與演變是低活化鋼高溫蠕變性能的重要決定因素,所以人們一直在尋求高溫強磁場下穩(wěn)定存在的碳化物。研究發(fā)現(xiàn),強磁場會顯著影響M₂₃C₆(M=Fe,Cr)的析出行為,通常會促進Fe₂₀Cr₃C₆在特定溫度下提前析出。因此,研究強磁場下碳化物結構、磁性及穩(wěn)定性為我國核聚變反應堆包層結構材料的研發(fā)與創(chuàng)制提供理論依據(jù)和技術參考,既具有重要的理論意義,又具有實際應用前景。本文首先對M₂₃C₆(M=Fe,Cr)的基態(tài)結構、磁性進行研究,然后采用第一性原理、魏氏分子場理論和熱力學平衡軟件MTDATA相結合的方法分析磁場誘導M23C6析出的熱力學機制,從而對實驗現(xiàn)象進行解釋。得到的結論如下:(1)M₂₃C₆(M=Fe,Cr)的晶體結構中,有M(4a),M(8c),M(32f),M(48h),C(24e)五種Wyckof...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鋼中碳化物的析出
        1.2.1 鋼中碳化物的類型
        1.2.2 碳化物的析出行為
    1.3 強磁場對碳化物的析出的影響
        1.3.1 強磁場發(fā)展歷程
        1.3.2 磁場作用下碳化物的析出
    1.4 本文的研究目的和主要內容
第2章 計算方法
    2.1 第一性原理
        2.1.1 密度泛函理論
        2.1.2 計算軟件
    2.2 魏氏分子場理論
    2.3 熱力學計算軟件MTDATA
    2.4 選區(qū)電子衍射花樣模擬
第3章 (Fe,Cr)₂₃C₆的基態(tài)性質
    3.1 引言
    3.2 計算方法
    3.3 結果與討論
        3.3.1 穩(wěn)定性
        3.3.2 磁性
        3.3.3 電子結構
        3.3.4 力學性能
        3.3.5 理論硬度
    3.4 本章小結
第4章 磁場誘導M₂₃C₆析出的熱力學機制
    4.1 引言
    4.2 方法
    4.3 結果與討論
        4.3.1 碳化物M₂₃C₆的鑒別
        4.3.2 磁場作用下碳化物磁矩的變化
        4.3.3 磁場作用下碳化物居里溫度的變化
        4.3.4 磁場誘導磁熱容
        4.3.5 磁場誘導磁熵
        4.3.6 磁場誘導磁焓
        4.3.7 磁場誘導磁自由能
        4.3.8 碳化物的化學自由能
    4.4 本章小結
第5章 結論與展望
    5.1 全文總結
    5.2 主要創(chuàng)新點
    5.3 課題展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目



本文編號：3824921