陶瓷热障涂层材料的力学及热学性质计算与设计

前言 第1章 绪论 1 1.1 热障涂层材料的研究现状 1 1.2 热障涂层材料的特点及性能要求 3 1.3 热障涂层材料的国内外研究现状 4 1.4 计算材料学的发展及固体物理相关理论 7 1.5 稀土元素的性质与在热障涂层材料中应用的优势 14 1.6 热障涂层材料的特征和选题依据 14 1.7 研究目的和意义 15 第2章 实验设计及性质计算方法 16 2.1 实验样品制备 16 2.2 性能测试方法 17 2.3 使用软件及性质计算方法 21 第3章 稀土稳定氧化锆材料的力学与热学性质 30 3.1 引言 30 3.2 氧化锆力学和热学本征性质 30 3.3 氧化镱稳定氧化锆的制备与性质 36 3.4 本章小结 41 第4章 稀土锆酸盐材料的电子结构、力学与热学性质 42 4.1 引言 42 4.2 计算方法与细节 43 4.3 晶胞参数与稳定性 44 4.4 电子结构 44 4.5 布居数与本征硬度 52 4.6 弹性系数及声速 53 4.7 热膨胀系数 59 4.8 热导率 62 4.9 极限热导率 65 4.10 极限热导率的各向异性 67 4.11 本章小结 69 第5章 稀土锡酸盐材料的力学与热学性质 70 5.1 引言 70 5.2 计算参数选择 71 5.3 结构特征与点阵常数 71 5.4 结合能与生成焓 73 5.5 氧离子缺陷形成能 73 5.6 状态方程与力学性质 74 5.7 热膨胀系数 80 5.8 热导率 82 5.9 本章小结 84 第6章 双钙钛矿与页岩矿复合结构稀土铝酸盐的电子结构、力学与热学性质的各向异性 86 6.1 引言 86 6.2 计算方法 87 6.3 晶格参数及稳定性 87 6.4 位置优先性 89 6.5 电子结构 90 6.6 本征硬度 100 6.7 弹性系数与模量 102 6.8 声速的各向异性 106 6.9 力学性质的各向异性 108 6.10 热膨胀的各向异性 113 6.11 热导率的各向异性 118 6.12 热扩散的各向异性 125 6.13 本章小结 126 第7章 稀土磷酸盐独居石结构材料的力学与热学性质 128 7.1 引言 128 7.2 研究方法及参数选择 128 7.3 结构特征与点阵常数 129 7.4 结合能与生成焓 130 7.5 稀土磷酸盐的力学性质 131 7.6 稀土磷酸盐的热膨胀 137 7.7 热导率与热扩散系数 140 7.8 本章小结 146 第8章 复杂结构稀土铝酸盐材料的力学与热学性质 148 8.1 引言 148 8.2 Ba6Ln2Al4O15体系晶体结构 149 8.3 实验与计算方法 151 8.4 XRD及SEM 分析 151 8.5 力学性能 153 8.6 热学性能 156 8.7 本章小结 163 第9章 结论 164 参考文献 166