SiC纤维增强钛基复合材料界面原子尺度研究

第1章 概述
1.1界面热力学简介
1.2金属基复合材料界面的基本理论
1.2.1 金属基复合材料界面结合方式
1.2.2 金属基复合材料界面的化学相容性
1.2.3 界面反应层对复合材料性能的影响
1.2.4 金属基复合材料的界面性能
1.3 SiCf/Ti基复合材料及其界面研究进展
1.3.1 SiCf/Ti基复合材料制备方法
1.3.2 SiCf/Ti界面扩散反应机理
1.3.3 SiCf/Ti界面反应层微观相结构
1.3.4 SiCf/Ti界面力学性能
1.4 计算机模拟在凝聚相界面中的应用
1.4.1 有限元法
1.4.2 分子动力学法
1.4.3 第一性原理法
1.5 存在的问题
第2章 第一性原理基本理论及计算软件简介
2.1 量子理论基础
2.1.1 Schrödinger方程
2.1.2 波恩-奥本海默近似
2.1.3 Hatree-Fock方法
2.1.4 密度泛函理论
2.1.5 交换关联泛函
2.1.6 自洽场理论
2.1.7 平面波赝势
2.2 计算软件及建模方法
2.2.1 CASTEP软件简介
2.2.2 布里渊区的k-points设置
2.2.3 表面和界面建模方法
第3章β-SiC(111)/α-Ti(0001)界面第一性原理研究
3.1 简述
3.2 研究过程细节
3.2.1 建模过程及计算方法
3.2.2 参数选定和体相计算
3.2.3 表面原子层数和表面能
3.2.4 β-SiC(111)/α-Ti(0001)界面模型
3.3 结果和讨论
3.3.1 黏附功
3.3.2 界面能
3.3.3 界面断裂韧性
3.3.4 电子结构
第4章 TiC(111)/α-Ti(0001)界面第一性原理研究
4.1 简述
4.2 研究过程细节
4.2.1 体相计算
4.2.2 表面原子层数和表面能
4.2.3 TiC(111)/α-Ti(0001)界面模型
4.3结果和讨论
4.2.1 界面黏附功和稳定性
4.2.2 界面能
4.2.3 界面断裂韧性
4.2.4 界面成键分析
第5章 β-SiC/TiC(111)界面第一性原理研究
5.1 简述
5.2 研究过程细节
5.2.1 最优原子层数和表面能
5.2.2 β-SiC/TiC(111) 界面模型
5.3 结果和讨论
5.3.1 界面原子构型和黏附功
5.3.2 界面能
5.3.3 界面断裂韧性
5.3.4 界面成键分析
第6章 β-SiC(111)表面碳沉积的第一性原理研究
6.1 简述
6.2 研究过程细节
6.2.1 建立β-SiC(111)表面模型
6.2.2 模拟碳原子的逐层沉积
6.2.3 模拟每次沉积两层碳原子
6.2.4 模拟碳原子在(2×2)表面上的沉积
6.3 结果和讨论
6.3.1 碳原子在C封端表面的稳态沉积构型
6.3.2 碳原子在Si封端表面的稳态沉积构型
6.3.3 碳原子沉积层的电子结构
6.3.4 碳原子无序沉积形成非晶碳层
第7章 DLC/β-SiC(111)界面的第一性原理研究
7.1 简述
7.2 研究过程细节
7.2.1建模依据
7.2.2 β-SiC(111)和DLC(111)表面建模
7.2.3 DLC/β-SiC(111)界面建模
7.3 结果和讨论
7.3.1平衡原子构型与界面黏附功
7.3.2界面电子结构
7.3.3 界面成键分析
第8章 DLC/TiC(111)界面的第一性原理研究
8.1 简述
8.2 研究过程细节
8.2.1 DLC(111)表面建模
8.2.2 TiC(111)表面建模
8.2.3 DLC/TiC(111)界面模型
8.3 结果和讨论
8.3.1 界面黏附功
8.3.2 界面电子结构
8.3.3 界面成键分析
后 记
参考文献