【摘 要】
：
近年来,随着海洋工程的发展,开发高性能耐腐蚀性材料至关重要。β型Ti-Mo基钛合金具有强度高、韧性好、密度低、耐腐蚀性好、使用寿命长等优良性质,是一种合适的海洋金属材料,具有很好的发展前景。金属的腐蚀是发生在表面的电化学反应。表面能和功函数是研究表面性质的两个重要参数。本文采用第一原理计算的方法对β-Ti及β型Ti-Mo合金表面性质进行了研究。首先计算了不同晶面取向、不同slab模型层数、不同真空
论文部分内容阅读
近年来,随着海洋工程的发展,开发高性能耐腐蚀性材料至关重要。β型Ti-Mo基钛合金具有强度高、韧性好、密度低、耐腐蚀性好、使用寿命长等优良性质,是一种合适的海洋金属材料,具有很好的发展前景。金属的腐蚀是发生在表面的电化学反应。表面能和功函数是研究表面性质的两个重要参数。本文采用第一原理计算的方法对β-Ti及β型Ti-Mo合金表面性质进行了研究。首先计算了不同晶面取向、不同slab模型层数、不同真空层厚度下的β-Ti表面的表面能和功函数。然后计算分析了Ti-Mo合金中Mo在不同占位及不同浓度下的表面性质及其耐腐蚀性能,并且计算分析了其态密度。最后对Ti-Mo-Ni合金的表面性质进行了研究。重要结论如下:β-Ti和Ti-Mo合金表面计算结果如下:（1）对不同晶面取向的β-Ti表面计算结果表明β-Ti的最密排面（110）面上的表面能和功函数与实验值更吻合,功函数的值取决于电荷的转移和电荷的再分配,功函数的值直接依赖于晶面取向。（2）对不同slab模型层数、不同真空层厚度的β-Ti计算发现,slab层数和真空层厚度是表面能和功函数的重要影响因素。（3）对Mo在不同位置的Ti-Mo合金表面计算发现,仅在表面层掺杂Mo时,表面能和功函数的值不依赖于表面层原子的分布。次表面层的掺杂位置对表面能和功函数影响较小,表面层掺杂对合金的影响大于次表面层。（4）对Mo含量为8.3 at.%-16.6 at.%的Ti-Mo合金的表面能和功函数计算结果表明:Ti-Mo合金的表面能均大于β-Ti表面能,且随Mo含量增加而增大,表面稳定性降低。功函数越大,合金的耐腐蚀性越强。随Mo含量的增加,Ti-Mo合金耐腐蚀性增强。（5）费米能级计算表明:费米能级的值随Mo含量的增加而减小,费米能级越低,合金失去电子的能力越弱,耐腐蚀性越强。（6）计算了Mo含量分别为8.3 at.%,12.5 at.%,16.6 at.%的Ti-Mo合金的态密度,结果表明:费米能级处几个体系态密度值都是大于零的,说明它们均是导电金属。由于Ti,Mo都是d区过渡金属,合金态密度主要由它们的d轨道电子贡献。在费米能级处,合金的态密度值随Mo含量增加而减小,说明耐腐蚀性随Mo含量增加而增大。Ti-Mo-Ni合金表面计算结果如下:（1）计算了Ni在表面层不同位置的功函数,结果表明:功函数的值不依赖于表面层原子的分布。（2）计算了在Ti-Mo合金中掺杂不同含量Ni时的功函数,结果表明:掺杂适量的Ni元素可以提高合金的耐腐蚀性能。合金Ti40Mo7Ni的功函数最大,大于Ti-Mo合金的功函数,说明Ti40Mo7Ni有较强的耐腐蚀性。（3）计算了Ti-Mo-Ni合金表面态密度,结果表明:Ti43Mo4Ni、Ti40Mo6Ni2、Ti40Mo7Ni三种合金具有明显的金属导电性。由于Ti、Mo、Ni均是d区过渡金属,在费米能级处,合金的态密度主要是Ti、Mo和Ni的d轨道的电子贡献的,s轨道和p轨道的影响较小。Ti43Mo4Ni有明显的赝能隙,它的共价性和稳定性最强。Ti40Mo6Ni2、Ti40Mo7Ni共价性和稳定性减弱。费米能级处Ti40Mo7Ni的总态密度值最小,耐腐蚀性最好。
其他文献
统计过程控制广泛应用于航天制造、半导体电路封装、光纤制造、医疗制药以及电子元器件制造等多种领域,而控制图是用于分析和控制过程质量的一种重要工具.随着科技的发展和人民生活水平的提高,延长产品寿命,提高产品质量受到社会各界的广泛关注,因而设计更加高效的控制图对于加强产品寿命管理及提高产品稳定性至关重要.威布尔（Weibull）分布是一种特殊的分布类型,能够反映产品寿命的增加或减少,也常用于描述连续两次
本文研究了一个提供全额返款、线上部分返款和线下部分返款三种宽松退货策略的全渠道公司的具体退货决策及最优策略问题.消费者可根据公司的退货策略,将不满意的商品退回公司.然而这种慷慨的退货政策,不仅能带来好的影响,也会产生一些不好的结果,比如机会主义退货,这是指消费者有意购买商品只为短期使用后再退货的行为,基于此本文将消费者分为两个类型:诚信消费者和机会主义消费者.全渠道背景下消费者可以通过两个渠道购买
自世纪初安然、世通事件爆发以来,内部控制的重要性逐渐凸显,成为各学者、投资者及政府的重点关注领域。美国政府为了尽快恢复资本市场的正常运作,于2002年迅速出台《萨班斯法案》。2008年开始,中国政府也陆续出台了一系列政策来推进并优化企业内控系统建设,提升企业内控质量。但近年来国内内控失效的事件仍时有发生,如引发轰动的獐子岛事件等。因此,有关如何提升企业内部控制质量的研究仍是国内外投资者、学者关注的
2018年11月,科创板成立并开始试点注册制改革,注册制改革以信息披露为核心,采用公开化问询式审核方式,其问询内容体现了拟上市公司被重点关注且未披露清晰的核心点,信息含量巨大,且具有针对性和差异性。值得注意的是,科创板审核问询的问题本身是从监管者视角出发的,其问询内容高度专业化,因此其使用者主要包括监管机构、潜在机构投资人和专业分析师等。其中,专业分析师是对审核问询信息重要的解读者和使用者。在IP
硼是元素周期表中最令人关注的元素之一,人们对硼的离子团簇和富硼材料理论和实验研究是非常有兴趣的。硼在工程上有重要的应用价值,可以作为火箭推进剂和储氢材料。硼只具有五个核外电子,看似结构简单,但是研究起来十分复杂。仅是B2分子的电子基态的多重性问题,就研究了很久才确定下来。因此BH2+的结构数据非常少,有必要构建BH2+体系的全维全局势能面,对富硼材料的研究可以起到重要的参考作用。本文分别拟合了基态
ICF实验中,需要将微小零件移动到多路视觉系统中指定的位置,但由于工作环境复杂以及零件种类繁多,目前为止微型零件定位还没有完全实现自动化,有时还需要人工手动调整。针对ICF中微小零件在线自动定位难题,本文设计了一种基于多路视觉测量原理的微小零件自动定位方法,可以在多路视觉系统中实现复杂条件下目标的精确定位,主要工作内容如下:（1）针对微小零件种类繁多、形状复杂,通过多路视觉系统不能观测到零件表面所
＜正＞根据研究机构的报道,巴西的糖厂准备开始种植全球第一批转基因甘蔗,预计首批种植面积为400公顷。该转基因甘蔗是巴西甘蔗技术中心（Centro de Tecnologia Canavieira,CTC）的研发产品,去年6月份获得巴西国家生物安全技术委员会的上市批准。该转基因甘蔗引入了来自苏云金
航天器舱段对接是完成航天器总装、测试及实验的重要工序,因此在技术方面有着严格的要求,目前国内的舱段对接主要采用传统的手工方式,这种装配模式存在工作效率不高、测量精度低等缺点。针对目前手工对接的一系列问题,本文设计了航天器舱段自动对接方案,并对自动对接中的关键技术进行了分析研究,旨在提高舱段对接过程中各环节的精度,从而提高最终的对接精度,主要研究内容及工作如下:（1）设计了舱段自动对接方案,选用了适
关联成像是近些年引入的一种全新的成像方案。我们知道,在几何光学中,光路中物点和像点都保持着一一对应的成像关系。而在关联成像中,成像系统则被分为两部分光路,一部分为参考端,光路不包含任何物体的信息,由一个用于成像的面诊探测器对信号进行探测;另一部分为探测端,光路中仅包含物体的信息,但只由一个没有成像功能的桶探测器对信号进行收集。我们惊奇的发现,单独的参考端信号和探测端信号都无法恢复物体的信息。但是,
目前,随着社会的发展,工业生产的挥发性有机物越来越多,对环境的破坏越来越严重。为了解决挥发性有机物污染的问题,人们开发了多种技术来解决上述问题,其中,光催化技术是最具前景的催化技术之一。它能够在催化过程不造成二次污染,利用太阳能光催化降解环境中的污染物,达到利用可再生能源净化环境的目的。但是目前的催化剂光生电子空穴分离速率低,光催化性能不高。为了进一步提升光催化剂的效率,人们在光催化剂中引入氧缺陷