现代电子理论在材料设计中的应用PDF电子书下载

第1章 现代电子理论基础 1

1.1 导论 1

1.2 能带理论 2

1.2.1 自由电子近似 2

1.2.2 近自由电子近似 3

1.2.3 三维能带理论 4

1.3 密度泛函理论 15

1.3.1 量子多体理论 15

1.3.2 霍恩伯格-科恩定理 17

1.3.3 密度泛函的基本思想 19

1.3.4 科恩-沈方程 20

1.3.5 交换关联泛函 22

1.3.6 基于密度泛函理论的第一性原理解决方案 24

1.3.7 CASTEP软件简介 28

1.4 实空间连分数方法 29

1.4.1 连分数方法的数学基础 29

1.4.2 连分数方法在结构材料中的应用 32

1.4.3 体系总结构能计算 35

参考文献 35

第2章 金属材料强化机理的电子理论研究 38

2.1 金属材料强化原理 38

2.1.1 强化的理论基础 38

2.1.2 金属强化途径 39

2.1.3 位错与强化 40

2.1.4 材料高温蠕变及影响因素 46

2.2 钢铁材料中的位错行为与钢的强化机理电子理论研究 49

2.2.1 钢铁材料铁素体相中刃位错的建立 49

2.2.2 结果分析与讨论 50

2.2.3 本节结论 52

2.3 钢铁材料超细化机理的电子理论研究 52

2.3.1 钢铁材料中合金化细化机理的电子理论研究 52

2.3.2 钢铁材料中形变诱导相变超细化机理的电子理论研究 58

2.4 材料的晶界行为与镁合金高温强化 62

2.4.1 AZ91合金中α-Mg相大角晶界模型的建立及计算方法 63

2.4.2 Sb、Bi合金化对AZ91镁合金高温性能的影响 64

2.4.3 稀土对AZ91镁合金高温性能的影响 66

2.4.4 Sb、Bi与RE共同加入对AZ91镁合金高温性能影响 69

2.4.5 镁合金细晶强化机理研究 73

参考文献 78

第3章 金属腐蚀钝化机理的电子理论研究 81

3.1 金属电化学腐蚀基础 81

3.1.1 腐蚀电池 81

3.1.2 双电层和电极电位 82

3.1.3 金属腐蚀分类 83

3.1.4 几类腐蚀的腐蚀机理及其影响因素 83

3.1.5 金属的钝化 88

3.2 镁合金腐蚀钝化机理的电子理论研究 89

3.2.1 镁及镁合金腐蚀行为研究现状 89

3.2.2 杂质对镁合金耐蚀性影响的电子理论研究 94

3.2.3 镁合金应力腐蚀机理电子理论研究 98

3.2.4 镁合金在水溶液中腐蚀钝化机理研究 100

3.2.5 氯离子加速镁合金腐蚀机理研究 107

3.3 奥氏体不锈钢晶间腐蚀机理的电子理论研究 111

3.3.1 奥氏体不锈钢晶间腐蚀行为研究现状 111

3.3.2 Fe-Mn-Cr奥氏体不锈钢晶间腐蚀电子理论研究 113

3.4 钛合金腐蚀钝化机理的电子理论研究 117

3.4.1 钛及钛合金腐蚀行为研究现状 117

3.4.2 钛合金应力腐蚀及氢脆机理的电子理论研究 122

3.4.3 钛合金钝化影响机理的电子理论研究 125

参考文献 132

第4章 金属高温氧化机理的电子理论研究 136

4.1 金属高温氧化原理 136

4.1.1 金属高温氧化的含义 136

4.1.2 金属高温氧化的历程 136

4.1.3 影响材料抗高温氧化性能的主要因素 138

4.1.4 金属高温氧化的热力学判据 139

4.1.5 金属氧化的动力学 140

4.1.6 合金的氧化 141

4.1.7 提高合金抗氧化的可能途径 142

4.2 镁合金氧化及阻燃机理的电子理论研究 144

4.2.1 镁合金高温氧化研究现状 144

4.2.2 纯镁高温氧化机理的电子理论研究 149

4.2.3 镁合金中Be、Ca及稀土阻燃机理的电子理论研究 153

4.2.4 基于第一原理的镁合金稀土阻燃机理研究 157

4.3 γ-Ti-Al合金氧化机理的电子理论研究 161

4.3.1 γ-Ti-Al合金高温氧化研究进展 161

4.3.2 多元合金化对钛铝合金高温氧化影响机理研究 163

4.3.3 多元合金化对γ-Ti-Al（111）合金初始氧化影响机理研究 169

4.4 Ni-Cr-Al合金氧化机理的电子理论研究 174

4.4.1 Ni-Cr-Al合金高温氧化研究进展 174

4.4.2 Ni-Cr-Al合金择优氧化及其影响机理的第一性原理研究 175

4.4.3 稀土元素对Ni-Cr-Al合金抗高温氧化影响机理研究 180

4.5 Fe-Cr-Al电热合金氧化机理的电子理论研究 184

4.5.1 Fe-Cr-Al电热合金高温氧化研究进展 184

4.5.2 Fe-Cr-Al电热合金高温氧化行为的电子理论研究 185

参考文献 189