MgCaSi弹性性能及点缺陷的第一性原理研究
发布时间：2020-12-31 06:01
弹性性能为晶体材料的力学性能提供了关键信息,并为力学稳定性提供了基本判据,并且对研究结构相变和寻找新材料很有帮助。点缺陷对理解扩散行为以及材料的延展性、强度以及抗蠕变能力有重要的意义。本文运用密度泛函理论对MgCaSi的弹性性能和点缺陷行为进行了研究,主要内容如下:1.基于密度泛函理论,研究了多功能三元MgCaSi弹性性能及电子性质,并与其母相Ca2Si进行了对比。能量结果和计算的弹性常数表明MgCaSi在热力学和力学上都是稳定的。得到的MgCaSi弹性模量都大于Ca2Si,说明MgCaSi的硬度有所改善。高的德拜温度暗示MgCaSi原子间的强烈相互作用力和好的导热性。并从Pugh经验规则、泊松比和柯西压研究了 MgCaSi延展性行为,并运用几个判据揭示了 MgCaSi比Ca2Si具有更小的各向异性。为了揭示MgCaSi的成键特征,进一步研究了电子结构。结果表明强的Si-Si化学键对结构稳定性和弹性性能起着重要的作用。2.运用密度泛函理论对MgCaSi中可能存在的九种点缺陷进行了研究。首先通过二维图（△μMg,AμCa）确定了复杂的化学势范围,进而研究了缺陷形成能。能量结果表明:在富镁...
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２点缺陷的三种类型（ａ）空位（ｂ）反位（ｇ）间隙??
也称一维缺陷，如各类位错）；面缺陷（其特点是在一个方向上尺寸很小，此外??两个方向上扩展很大，也称二维缺陷。晶界、相界、孪晶界和堆垛层错等都属于面缺陷）；??三类缺陷结构如下图１－１所示。??图１－１晶体缺陷类型：（ａ）点缺陷（ｂ）线缺陷（ｇ）面缺陷??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｃｒｙｓｔａｌ?ｄｅｆｅｃｔｓ：?（ａ）?ｐｏｉｎｔ?ｄｅｆｅｃｔ?（ｂ）?ｌｉｎｅ?ｄｅｆｅｃｔ?（ｃ）?ｓｕｒｆａｃｅ?ｄｅｆｅｃｔ??晶体缺陷中最简单的是点缺陷，它是在阵点或临近的微观区域内偏离晶体结构的正??常排列的一种缺陷。点缺陷最早是为诠释离子晶体的导电性而提出来的。半个世纪来，??点缺陷的实验和理论研宄已在各类型的晶体中普遍开展。点缺陷是晶体中物质输运过程??的主要媒介，是一系列弛豫现象的物理根源，也是晶体对化学配比偏离的重要方式。通??过交互作用，点缺陷可以构成多种复合点缺陷、点缺陷群，形成缺陷有序化及各类广延??缺陷，因此对于晶体结构敏感的很多性质有着至关重要的影响。根据点缺陷不同的成因??可以将点缺陷分为如下三类：本征缺陷、杂质缺陷和电子缺陷。??⑷?〇）?（ｒ）??■?．．．．．．．．．．．．．．Ｍｔ…．．．．．．．．．．．．．蠱Ｊ?－．編－Ｍｊ……傷Ｉ．．備……赢會?Ｍｇ??图１－２点缺陷的三种类型（ａ）空位（ｂ）反位（ｇ）间隙??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｒｅｅ?ｔｙ
而Ｃａ离子停留在这个通道中，因此Ｍｇ和Ｓｉ有四个键形成高度扭曲的四面体??配位。三元的ＭｇＣａＳｉ是正交结构，其空间群为Ｐｎｍａ?（＃６２），其中的Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｉ原子??分别位于三个独立的４ｃ?Ｗｙｃｋｏｆｆ位置，晶体结构如图３－１所示。??１８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]镁及镁合金植入性医疗器械的应用研究进展[J]. 吴戍戌,王守仁,刘文涛. 山东科学. 2018(02)
[2]浅析镁合金成形技术在汽车交通运输中的应用[J]. 刘根屯. 世界有色金属. 2016(21)
[3]镁合金在汽车车身上的应用研究[J]. 任兰柱,董瑞君,徐洪,张凯邦. 热加工工艺. 2016(10)
[4]镁合金在航空航天领域研究应用现状与展望[J]. 吴国华,陈玉狮,丁文江. 载人航天. 2016(03)
[5]镁合金铸件在汽车工业中的应用与研究状况[J]. 周桂云. 汽车工艺与材料. 2016(03)
[6]变形方式对镁基复合材料性能影响的研究进展[J]. 陈阳,朱云鹏,王金辉. 热加工工艺. 2015(15)
[7]镁合金微弧氧化技术的研究现状[J]. 孔冰,邵忠财,陈靖涵,金俊刚. 电镀与环保. 2015(02)
[8]First principles study of structural, electronic, elastic and magnetic properties of cerium and praseodymium hydrogen system REH_x(RE:Ce, Pr and x=2, 3)[J]. G.Sudha Priyanga,R.Rajeswarapalanichamy,K.Iyakutti. Journal of Rare Earths. 2015(03)
[9]挤压-剪切AZ61镁合金组织和织构的演变[J]. 张丁非,耿青梅,胡红军,余大亮,郭星星,潘复生. 材料热处理学报. 2014(02)
[10]镁合金的研究现状及应用[J]. 白志玲. 科技广场. 2013(06)
硕士论文
[1]ZK60镁合金高温胀形的数值模拟及试验研究[D]. 程文杰.河南科技大学 2012
本文编号：2949101
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２点缺陷的三种类型（ａ）空位（ｂ）反位（ｇ）间隙??
也称一维缺陷，如各类位错）；面缺陷（其特点是在一个方向上尺寸很小，此外??两个方向上扩展很大，也称二维缺陷。晶界、相界、孪晶界和堆垛层错等都属于面缺陷）；??三类缺陷结构如下图１－１所示。??图１－１晶体缺陷类型：（ａ）点缺陷（ｂ）线缺陷（ｇ）面缺陷??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｃｒｙｓｔａｌ?ｄｅｆｅｃｔｓ：?（ａ）?ｐｏｉｎｔ?ｄｅｆｅｃｔ?（ｂ）?ｌｉｎｅ?ｄｅｆｅｃｔ?（ｃ）?ｓｕｒｆａｃｅ?ｄｅｆｅｃｔ??晶体缺陷中最简单的是点缺陷，它是在阵点或临近的微观区域内偏离晶体结构的正??常排列的一种缺陷。点缺陷最早是为诠释离子晶体的导电性而提出来的。半个世纪来，??点缺陷的实验和理论研宄已在各类型的晶体中普遍开展。点缺陷是晶体中物质输运过程??的主要媒介，是一系列弛豫现象的物理根源，也是晶体对化学配比偏离的重要方式。通??过交互作用，点缺陷可以构成多种复合点缺陷、点缺陷群，形成缺陷有序化及各类广延??缺陷，因此对于晶体结构敏感的很多性质有着至关重要的影响。根据点缺陷不同的成因??可以将点缺陷分为如下三类：本征缺陷、杂质缺陷和电子缺陷。??⑷?〇）?（ｒ）??■?．．．．．．．．．．．．．．Ｍｔ…．．．．．．．．．．．．．蠱Ｊ?－．編－Ｍｊ……傷Ｉ．．備……赢會?Ｍｇ??图１－２点缺陷的三种类型（ａ）空位（ｂ）反位（ｇ）间隙??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｒｅｅ?ｔｙ
而Ｃａ离子停留在这个通道中，因此Ｍｇ和Ｓｉ有四个键形成高度扭曲的四面体??配位。三元的ＭｇＣａＳｉ是正交结构，其空间群为Ｐｎｍａ?（＃６２），其中的Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｉ原子??分别位于三个独立的４ｃ?Ｗｙｃｋｏｆｆ位置，晶体结构如图３－１所示。??１８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]镁及镁合金植入性医疗器械的应用研究进展[J]. 吴戍戌,王守仁,刘文涛. 山东科学. 2018(02)
[2]浅析镁合金成形技术在汽车交通运输中的应用[J]. 刘根屯. 世界有色金属. 2016(21)
[3]镁合金在汽车车身上的应用研究[J]. 任兰柱,董瑞君,徐洪,张凯邦. 热加工工艺. 2016(10)
[4]镁合金在航空航天领域研究应用现状与展望[J]. 吴国华,陈玉狮,丁文江. 载人航天. 2016(03)
[5]镁合金铸件在汽车工业中的应用与研究状况[J]. 周桂云. 汽车工艺与材料. 2016(03)
[6]变形方式对镁基复合材料性能影响的研究进展[J]. 陈阳,朱云鹏,王金辉. 热加工工艺. 2015(15)
[7]镁合金微弧氧化技术的研究现状[J]. 孔冰,邵忠财,陈靖涵,金俊刚. 电镀与环保. 2015(02)
[8]First principles study of structural, electronic, elastic and magnetic properties of cerium and praseodymium hydrogen system REH_x(RE:Ce, Pr and x=2, 3)[J]. G.Sudha Priyanga,R.Rajeswarapalanichamy,K.Iyakutti. Journal of Rare Earths. 2015(03)
[9]挤压-剪切AZ61镁合金组织和织构的演变[J]. 张丁非,耿青梅,胡红军,余大亮,郭星星,潘复生. 材料热处理学报. 2014(02)
[10]镁合金的研究现状及应用[J]. 白志玲. 科技广场. 2013(06)
硕士论文
[1]ZK60镁合金高温胀形的数值模拟及试验研究[D]. 程文杰.河南科技大学 2012
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