合金元素Cr、Mo對Fe-Al金屬間化合物強韌性作用機理的理論研究（簡體書）

本書系統闡述了基於第一性原理方法，合金元素對B2-FeAl和DO3-Fe3Al固溶相、FeAl和Fe3Al晶界、FeAl/Fe3Al相界面，以及析出和沉澱相分別對FeAl和Fe3Al的結構穩定性、力學性能和電子結構的影響。得到了不同合金元素對Fe-Al力學性能的影響趨勢以及電子層次的微觀機理。此外，採用結合第一性原理和固體與分子經驗電子理論的方法，既獲得了合金元素對Fe-Al力學模量的影響趨勢，又得到了合金元素對Fe-Al電子影響的量化數值。

陳煜，工學博士，南京工業職業技術學院副教授。兼具材料工程和計算機的跨學科教育和學術背景。從事科研和教學工作，致力於計算材料學和計算機應用方面的研究。主持多項科研課題，發表高水平論文十餘篇，獲得軟件著作權授權6項。江蘇省“六大人才高峰”高層次人才，江蘇省“青藍工程”中青年學術帶頭人。

第1章 緒論

1.1 鐵鋁金屬間化合物概述

1.1.1 鐵鋁金屬間化合物晶體結構與性能

1.1.2 鐵鋁金屬間化合物性能

1.2 鐵鋁金屬間化合物強韌化的研究

1.2.1 合金元素的固溶強化及其機理

1.2.2 晶界對強韌性的作用機理

1.2.3 相界面結構以及第二相強化機理

1.3 理論研究現狀

1.3.1 基於第一性原理和密度泛函理論的研究

1.3.2 基於固體與分子經驗電子理論的研究

1.4 選題依據、主要研究內容和技術路線

1.4.1 課題的提出

1.4.2 技術路線與主要研究內容

第2章 密度泛函理論以及相關軟件

2.1 第一性原理與密度泛函理論

2.1.1 絕熱近似

2.1.2 Hartree-Fock方程

2.1.3 Hohenberg-Kohn定理和Kohn-Sham方程

2.1.4 局域密度近似與廣義梯度近似

2.2 Materials Studio軟件和CASTEP模塊

2.2.1 Materials Studio軟件

2.2.2 CASTEP模塊

第3章 Cr、Mo對FeAI和Fe3 AI電子結構和力學性能的影響

3.1 引言

3.2 計算方法與計算模型

3.2.1 計算方法

3.2.2 晶體結構與模型

3.2.3 物態方程擬合平衡態性質

3.2.4 結合能的計算方法

3.3 B2-FeAl的計算結果與分析

3.3.1 Cr、Mo對結構穩定性的影響

3.3.2 FeAl合金的彈性常數和彈性性能

3.3.3 Cr、Mo對FeAl態密度的影響

3.3.4 Cr、Mo對FeAl電子布居數的影響

3.3.5 Cr、Mo對FeAl電荷密度的影響

3.4 DO3Fe3A1的計算結果與分析

3.4.1 Cr、Mo在Fe3Al中的占位

3.4.2 Fe3AI合金的彈性常數和彈性性能

3.4.3 Cr、Mo對Fe3Al態密度的影響

3.4.4 Cr、Mo對Fe3Al電子布居數的影響

3.4.5 Cr、Mo對Fe3Al電荷密度影響的分析

3.5 本章小結

第4章 Cr、Mo對FeAI和Fe3Al的價電子結構和韌性影響的固體與分子經驗電子理論研究

4.1 引言

4.2 固體與分子經驗電子理論以及應用系統開發

4.2.1 固體與分子經驗電子理論

4.2.2 計算鍵距差系統的開發

4.3 Cr、Mo對B2-FeAl價電子結構和韌性的影響

4.3.1 B2-FeAl的價電子結構

4.3.2 FeBCrAl7和Fe8MoAl7的價電子結構

4.3.3 分析Cr、Mo對B2-FeAl韌性和共價電子結構的影響

4.4 Cr、Mo對DO3Fe3A1電子結構和韌性的影響

4.4.1 DO3Fe3A1的價電子結構

4.4.2 Fel2CrAl3和Fel2MoAl3的價電子結構

4.4.3 Cr、Mo的添加對DOrFe3Al韌性和共價電子結構的影響

4.5 本章小結

第5章 點缺陷、Cr和Mo原子對FeAIIg3（101） [111]晶界電子結構的影響

5.1 引言

5.2 模型與計算方法

5.2.1 計算模型的建立

5.2.2 計算方法

5.3 FeAlΣ3（101）晶界的計算結果與分析

5.3.1 空位和合金元素在FeAl晶界的形成能力

5.3.2 空位、Cr和Mo在FeAl晶界的穩定性和最優占位

5.3.3 Cr、Mo在FeAl晶界的偏析行為

5.3.4 Cr、Mo對FeAl晶界強韌性的影響

5.3.5 Cr、Mo對FeAl晶界電子結構影響的分析

5.3.6 Cr、Mo對FeAl晶界電荷密度影響的分析

5.4 本章小結

第6章 Cr、Mo在Fe3AlΣ5（012）晶界的穩定性及偏析行為

6.1 引言

6.2 模型與計算方法

6.2.1 計算模型的建立

6.2.2 計算方法

6.3 Fe3AlE5（012）晶界的計算結果與分析

6.3.1 Cr、Mo在Fe3Al晶界的最優占位

6.3.2 Cr、Mo在Fe3Al晶界的偏析行為

6.3.3 Cr、Mo對Fe3Al晶界強韌性的影響

6.3.4 Cr、Mo對Fe3Al晶界電子結構的影響

6.3.5 Cr、Mo對Fe3A1晶界電荷密度的影響

6.4 本章小結

第7章 Cr2Al、Mo與FeAl相界及Fe3Al相界結合和電子結構

7.1 計算方法與結構模型

7.1.1 計算參數

7.1.2 計算模型的建立

7.1.3 相界面結合能的計算方法

7.1.4 相界面斷裂功的計算方法

7.2 Cr2Al、Mo對FeAl相界面影響的計算結果與分析

7.2.1 Cr2Al、Mo對FeAl相界面結合能和斷裂功的影響

7.2.2 Cr2A1、Mo對FeAl相界面電子結構影響的分析

7.2.3 Cr2Al、Mo對FeAI相界面電荷密度影響的分析

7.3 Cr2A1、Mo對Fe3Al相界面影響的計算結果與分析

7.3.1 Cr2Al、Mo對Fe3Al相界面結合能和斷裂功的影響

7.3.2 Cr2Al、Mo對Fe3Al相界面電子結構影響的分析

7.3.3 Cr2Al、Mo對Fe3Al相界面電荷密度影響的分析

7.4 本章小結

第8章 Cr、Mo對FeAI／Fe3Al界面結合以及電子結構的影響

8.1 引言

8.2 計算方法與計算模型

8.2.1 計算方法

8.2.2 計算模型

8.2.3 Cr、Mo在FeAl／Fe3Al界面偏析的模型構建

8.3 計算結果與分析

8.3.1 Cr、Mo合金化對FeAl／Fe3Al界面結合能的影響

8.3.2 FeAl／Fe3Al、Cr-FeAl／Fe3Al以及Mo-FeAl／Fe3Al界面的斷裂功

8.3.3 Cr、Mo對FeAl／Fe3Al界面電子結構影響的分析

8.3.4 Cr、Mo對FeAl／Fe3Al電荷密度的影響

8.4 本章小結

第9章 結論與展望

9.1 結論

9.2 主要創新點

9.3 展望

參考文獻

圖清單

表清單