本文關(guān)鍵詞：鎢銅、鎢鉬合金高溫高壓性質(zhì)的第一性原理研究

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【摘要】：鎢(W)基合金,由于其擁有高熔點(diǎn)、高密度、低熱膨脹系數(shù)、良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性以及超強(qiáng)的耐腐蝕性能,廣泛應(yīng)用于國防工業(yè)中。選擇了國防工業(yè)中重要的CuW和MoW合金,采用基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算方法,研究了CuW合金和無序固溶相MoW合金的晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)、力學(xué)性質(zhì)和熱力學(xué)性質(zhì),為兩種合金的應(yīng)用提供了理論依據(jù),所得主要結(jié)論如下：一、通過對CuW合金三種典型比例基態(tài)和高溫、高壓條件下晶體結(jié)構(gòu)、彈性性質(zhì)和聲子色散關(guān)系等的計(jì)算表明,Cu3W在基態(tài)及高壓條件下都屬于不穩(wěn)定相,而CuW和CuW3是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；采用準(zhǔn)諧德拜模型和準(zhǔn)簡諧近似模型研究了合金熱力學(xué)性質(zhì),對比了兩種方法得到的等體熱容Cv,發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)簡諧近似在低溫(T400K)條件下計(jì)算的更加準(zhǔn)確,高溫條件下兩種方法的計(jì)算結(jié)果都趨近于Dulong-Petit極限。二、采用第一性原理聲子計(jì)算方法和準(zhǔn)簡諧近似模型研究了無序固溶相MoW合金的晶體結(jié)構(gòu)、力學(xué)性質(zhì)和熱力學(xué)性質(zhì),并且為了深入研究無序固溶體的結(jié)構(gòu)問題,采用16個(gè)原子的特殊準(zhǔn)隨機(jī)結(jié)構(gòu)(Special Quasirandom Structures, SQS)模型,模擬得到MoW合金的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。通過彈性性質(zhì)的計(jì)算,分析不同比例下的MoW合金的力學(xué)穩(wěn)定性,進(jìn)而分析了彈性波速和德拜溫度隨合金中Mo原子比例的升高呈增大的變化趨勢。最后,基于聲子色散關(guān)系,研究了各比例下MoW合金的吉布斯自由能、焓以及等體熱容等性質(zhì)。
【關(guān)鍵詞】：鎢銅合金 鎢鉬合金 電子結(jié)構(gòu) 彈性常數(shù) 熱力學(xué)性質(zhì)
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.411
【目錄】：

• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集4-5
• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 符號說明13-14
• 第一章 緒論14-18
• 1.1 鎢銅合金研究現(xiàn)狀及意義14-15
• 1.1.1 鎢銅合金研究現(xiàn)狀及意義概述14-15
• 1.1.2 本文研究內(nèi)容概述15
• 1.2 鉬鎢合金的研究現(xiàn)狀及意義15-18
• 1.2.1 鉬鎢合金研究現(xiàn)狀及意義概述15-17
• 1.2.2 本文研究內(nèi)容概述17-18
• 第二章 計(jì)算方法18-34
• 2.1 第一性原理計(jì)算方法介紹18
• 2.2 基于密度泛函理論的第一性原理計(jì)算方法的基本原理18-19
• 2.2.1 絕熱近似18-19
• 2.2.2 Hartree-Fock軌道近似19
• 2.3 密度泛函(DFT)19-22
• 2.3.1 Hohenberg-Kohn定理20
• 2.3.2 Kohn-Sham方程20-21
• 2.3.3 交換關(guān)聯(lián)勢21-22
• 2.4 贗勢平面波法22
• 2.5 彈性性質(zhì)22-27
• 2.6 熱力學(xué)性質(zhì)27-29
• 2.6.1 準(zhǔn)諧德拜模型27-29
• 2.6.2 準(zhǔn)簡諧近似29
• 2.7 特殊準(zhǔn)隨機(jī)結(jié)構(gòu)模型29-34
• 2.7.1 特殊準(zhǔn)隨機(jī)結(jié)構(gòu)模型簡介29-30
• 2.7.2 特殊準(zhǔn)隨機(jī)結(jié)構(gòu)方法介紹30-34
• 第三章 銅鎢合金高溫高壓性質(zhì)的第一性原理研究34-48
• 3.1 引言34
• 3.2 計(jì)算方法34-36
• 3.3 結(jié)果與討論36-46
• 3.3.1 基態(tài)結(jié)構(gòu)與彈性性質(zhì)36-38
• 3.3.2 高壓下合金的電子結(jié)構(gòu)38-39
• 3.3.3 合金的高壓熱力學(xué)性質(zhì)39-46
• 3.4 結(jié)論46-48
• 第四章 鉬鎢合金的第一性原理研究48-58
• 4.1 引言48
• 4.2 計(jì)算方法48-49
• 4.3 結(jié)果與討論49-57
• 4.3.1 晶體結(jié)構(gòu)49-50
• 4.3.2 電子結(jié)構(gòu)50-51
• 4.3.3 彈性性質(zhì)51-54
• 4.3.4 聲子及熱力學(xué)性質(zhì)54-57
• 4.4 結(jié)論57-58
• 第五章 結(jié)論58-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 致謝64-65
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文65-66
• 導(dǎo)師簡介66
• 作者簡介66-67
• 附件67-68

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李民;程玉賢;;航空發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫防護(hù)涂層研究進(jìn)展[J];中國表面工程;2012年01期

2 姚惠龍;林濤;羅驥;劉祥慶;郭志猛;;化學(xué)共沉淀法制備鎢銅合金[J];稀有金屬材料與工程;2009年02期

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本文編號：798224