陶瓷熱障涂層材料的力學(xué)及熱學(xué)性質(zhì)計算與設(shè)計

前言 第1章 緒論 1 1.1 熱障涂層材料的研究現(xiàn)狀 1 1.2 熱障涂層材料的特點及性能要求 3 1.3 熱障涂層材料的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 4 1.4 計算材料學(xué)的發(fā)展及固體物理相關(guān)理論 7 1.5 稀土元素的性質(zhì)與在熱障涂層材料中應(yīng)用的優(yōu)勢 14 1.6 熱障涂層材料的特征和選題依據(jù) 14 1.7 研究目的和意義 15 第2章 實驗設(shè)計及性質(zhì)計算方法 16 2.1 實驗樣品制備 16 2.2 性能測試方法 17 2.3 使用軟件及性質(zhì)計算方法 21 第3章 稀土穩(wěn)定氧化鋯材料的力學(xué)與熱學(xué)性質(zhì) 30 3.1 引言 30 3.2 氧化鋯力學(xué)和熱學(xué)本征性質(zhì) 30 3.3 氧化鐿穩(wěn)定氧化鋯的制備與性質(zhì) 36 3.4 本章小結(jié) 41 第4章 稀土鋯酸鹽材料的電子結(jié)構(gòu)、力學(xué)與熱學(xué)性質(zhì) 42 4.1 引言 42 4.2 計算方法與細節(jié) 43 4.3 晶胞參數(shù)與穩(wěn)定性 44 4.4 電子結(jié)構(gòu) 44 4.5 布居數(shù)與本征硬度 52 4.6 彈性系數(shù)及聲速 53 4.7 熱膨脹系數(shù) 59 4.8 熱導(dǎo)率 62 4.9 極限熱導(dǎo)率 65 4.10 極限熱導(dǎo)率的各向異性 67 4.11 本章小結(jié) 69 第5章 稀土錫酸鹽材料的力學(xué)與熱學(xué)性質(zhì) 70 5.1 引言 70 5.2 計算參數(shù)選擇 71 5.3 結(jié)構(gòu)特征與點陣常數(shù) 71 5.4 結(jié)合能與生成焓 73 5.5 氧離子缺陷形成能 73 5.6 狀態(tài)方程與力學(xué)性質(zhì) 74 5.7 熱膨脹系數(shù) 80 5.8 熱導(dǎo)率 82 5.9 本章小結(jié) 84 第6章 雙鈣鈦礦與頁巖礦復(fù)合結(jié)構(gòu)稀土鋁酸鹽的電子結(jié)構(gòu)、力學(xué)與熱學(xué)性質(zhì)的各向異性 86 6.1 引言 86 6.2 計算方法 87 6.3 晶格參數(shù)及穩(wěn)定性 87 6.4 位置優(yōu)先性 89 6.5 電子結(jié)構(gòu) 90 6.6 本征硬度 100 6.7 彈性系數(shù)與模量 102 6.8 聲速的各向異性 106 6.9 力學(xué)性質(zhì)的各向異性 108 6.10 熱膨脹的各向異性 113 6.11 熱導(dǎo)率的各向異性 118 6.12 熱擴散的各向異性 125 6.13 本章小結(jié) 126 第7章 稀土磷酸鹽獨居石結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)與熱學(xué)性質(zhì) 128 7.1 引言 128 7.2 研究方法及參數(shù)選擇 128 7.3 結(jié)構(gòu)特征與點陣常數(shù) 129 7.4 結(jié)合能與生成焓 130 7.5 稀土磷酸鹽的力學(xué)性質(zhì) 131 7.6 稀土磷酸鹽的熱膨脹 137 7.7 熱導(dǎo)率與熱擴散系數(shù) 140 7.8 本章小結(jié) 146 第8章 復(fù)雜結(jié)構(gòu)稀土鋁酸鹽材料的力學(xué)與熱學(xué)性質(zhì) 148 8.1 引言 148 8.2 Ba6Ln2Al4O15體系晶體結(jié)構(gòu) 149 8.3 實驗與計算方法 151 8.4 XRD及SEM 分析 151 8.5 力學(xué)性能 153 8.6 熱學(xué)性能 156 8.7 本章小結(jié) 163 第9章 結(jié)論 164 參考文獻 166