导读:本文包含了第一原理热力学论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:钨,氢,溶解,第一原理
第一原理热力学论文文献综述
刘星辰[1]（2017）在《氢在钨中热力学稳定性和溶解行为的第一原理研究》一文中研究指出应用密度泛函理论的第一原理计算方法,研究了氢在钨单晶中的电子结构,热力学稳定性以及溶解浓度.与八面体间隙位和角间隙位的溶解能1.24 e V和1.06 e V相比,单个氢原子在四面体间隙位时具有最低的溶解能为0.86 e V,这表明单个氢原子在钨单晶中占据四面体间隙位最稳定.根据Sievert定律,计算了氢在钨单晶中的溶解浓度,当温度分别为600 K和1000 K时,氢的溶解浓度分别为2.3×10~(-10)(H/W)和1.8×10~(-7)(H/W),计算结果与实验值基本一致.研究结果为金属钨作为核聚变面对等离子体候选材料提供大量参考.(本文来源于《数理化解题研究》期刊2017年04期）
张其黎,张弓木,王帅创,宋红州,刘海风[2]（2016）在《金刚石高压热力学性质第一原理研究》一文中研究指出利用基于密度泛函理论的分子动力学方法计算了金刚石T=300K的等温线,结果表明PBE赝势与实验结果更接近,由此得到零压密度为ρ0=3.475g/cm~3,以此作为初始状态计算了金刚石的冲击雨贡纽。所得结果分为固体和液体两枝,与Nichols~(【1】)的结果类似,只是压强和温度略高,固-液共存区间为ρ=6.0g/cm~3到6.95 g/cm~3。利用所得的状态方程还计算了雨贡纽态的等熵声速,结果与经验状态方程模型进行了比较,在高压下有比较大的偏差,需要实验数据进行校验。(本文来源于《第十八届中国高压科学学术会议缩编文集》期刊2016-07-25）
陈红蕾,林立,毛萍莉,刘正[3]（2015）在《Mg-Al-Y合金中Al-Y金属间化合物的相稳定性、弹性和热力学性质的第一原理计算》一文中研究指出通过基于密度泛函理论的第一原理计算方法,对Mg-Al-Y合金中的主要强化相,即Al_2Y和Al_3Y的相稳定性、电子结构、弹性性质以及热力学性质进行计算。相生成热的计算结果表明:Al_2Y和Al_3Y均可稳定存在,Al_2Y的结构稳定性更强,因此,在合金的凝固过程中,Al_2Y优先析出。Al_2Y和Al_3Y的电子态密度(DOS)和差分电荷密度计算的结果表明:Al_2Y和Al_3Y两相可以稳定存在的内在本质在于Al原子与Y原子的价电子轨道发生强烈的相互作用,形成了spd杂化。两相内的原子成键均为共价键、离子键和金属键。体模量B、剪切模量G、弹性模量E、泊松比v和各向异性因子A等力学性质参数的计算结果表明:这两种相为强硬的脆性相并都为各向同性,因此,具有相似的强化效果。两相熔点较高表明其具有很好的热稳定性,能够提高合金的高温性能。声子谱和声子态密度计算以及德拜温度的计算结果进一步验证了两相具有结构稳定性较高。两相的热力学性质符合一般热力学规律,其中自由能的计算结果表明:两相的稳定性顺序没有发生变化。随着温度的升高,Al_2Y的结构稳定性仍强于Al_3Y的。(本文来源于《中国有色金属学报》期刊2015年12期）
商顺利,王义,刘梓葵[4]（2015）在《有限温度第一原理热力学:关于处理有序相和无序相的观点（英文）》一文中研究指出第一原理计算一个悬而未决的难题是预测无序相在有限温度下的热力学性能。作者团队指出该难题的最新解决思路是采用可以处理微观组态的配分函数方法,该方法已成为处理只有一种主要微观组态构成的有序相以及有多种明显的微观组态构成的无序相的关键。结合第一原理声子计算和准简谐近似可以有效地预测任意一个给定微观组态的热力学性质。总结了作者团队在第一原理热力学方面的最新研究进展并具体给出了有序相方面的例子:Li2S,hcp Mg和fcc Ni,以及无序相方面的例子:Cu2Zn Sn S4(CZTS)和fcc Ce。同时指出:1从常用的"相"扩展到"微观组态"开辟了一条定量研究材料相变、热膨胀等异常性能的新途径,而这些异常性能的起源可以追溯到"微观组态构型熵";2这些微观组态也可以认为是材料基因组的基本组成模块。(本文来源于《中国材料进展》期刊2015年04期）
乔月凤,陈东[5]（2014）在《金属铝高压下热力学性质的第一原理研究》一文中研究指出采用第一原理框架下的赝势平面波方法,计算研究了立方Al晶体的点阵常数、体积和能带.计算结果与实验值及前人的理论结果一致.采用准谐波近似模型研究了Al的热容、热膨胀系数和德拜特征温度等热力学性质.结果表明:Al的价带以孤立带和近自由电子带两种形式存在,表现出典型的金属特征.热容随着温度的升高快速增大,逐渐达到最大值24.68 J·mol-1·K-1.(本文来源于《信阳师范学院学报(自然科学版)》期刊2014年02期）
王国承,范晨光,汪琦[6]（2013）在《钢液中Al_2O_3团簇夹杂物形成热力学的第一原理计算》一文中研究指出基于团簇理论提出了钢液Al脱氧形成夹杂物是一个经过初生纳米(0-2nm)(Al_2O_3)_n团簇中间体的过程。利用第一原理的密度泛函理论,通过Material studio软件优化获得了一系列能量最低的稳定团簇结构(Al_2O_3)_n,n=1～10,15,30,计算得到(Al_2O_3)_n的定压热容、焓、熵和Gibbs自由能函数随团簇结构参数n及温度的变化规律。结果表明:在炼钢温度范围内,形成(Al_2O_3)_n的Gibbs能变化曲线高于形成Al_2O_3晶体夹杂物的Gibbs能变化曲线,与(Al_2O_3)。平衡的元素浓度积(c~2[Al].C~3[O])高于与Al_2O_3晶体平衡的元素浓度积,即(Al_2O_3)_n的热力学稳定性低于Al_2O_3晶体夹杂物。用所得热力学数据分析了Al脱氧初期产生的(Al_2O_3)_n是导致钢液中氧过剩的原因,说明过剩氧是经典热力学计算所导致的一种偏差,同时,说明(Al_2O_3)_n的存在是限制钢液洁净度提高的原因。(本文来源于《第十七届（2013年）全国冶金反应工程学学术会议论文集（下册）》期刊2013-08-03）
张曙光,孟秀霞,杨乃涛,孟波,谭小耀[7]（2013）在《立方型La_(1-x)Sr_xCoO_3晶面电子结构及热力学稳定性的第一原理计算研究》一文中研究指出用于中温SOFCs的高反应活性阴极材料的合理设计仍是目前新能源材料研究领域的一个重大挑战。为了实现这一目标,迫切需要考察阴极材料表面催化活性与其化学组成及微观结构之间的关系。尽管多种电化学、原位实验技术已经被用来研究阴极性能,但由于该问题的复杂性,表面氧还原反应、氧离子在阴极本体传输的详细过程仍未弄清楚。众所周知,第一原理计算可以得到诸如电子结构、几何参数、势能面、过渡态及反应(本文来源于《第30届全国化学与物理电源学术年会论文集》期刊2013-07-12）
陈晨[8]（2013）在《RE-Ti-Si金属间化合物力学与热力学性质的第一原理计算》一文中研究指出钛和钛合金,由于其所具有的高比强度、高硬度、高可塑性、低弹性模量、抗腐蚀性能好等优秀的物理化学特性,在航空航天、汽车制造、生物材料、军工等诸多领域引起了广泛的关注。在钛合金中加入稀土元素以改善和提高合金性能,是近年来钛合金研究的热点之一。金属间化合物RETiSi和RE2Ti3Si4,由于其与合金性能的差异而成为新材料研究的热点。本文旨在通过基于密度泛函理论的第一原理计算方法,对RE-Ti-Si体系金属间化合物的力学和热力学性质进行系统的计算。首先,本文利用第一原理方法对RETiSi和RE2Ti3Si4体系中的典型代表GdTiSi化合物以及Gd2Ti3Si4化合物进行了电子结构、力学性质和热物理性能的计算。通过计算得到的体积模量和剪切模量之比B/G得出GdTiSi化合物呈延性,而Gd2Ti3Si4化合物显脆性,并且两者均呈现各向异性。对比化合物的形成焓、弹性性质及相应模量等参数发现,Gd2Ti3Si4化合物的强度、硬度、刚度以及稳定性均高于GdTiSi化合物。然后,我们对RETiSi (RE=Y,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Lu)体系的7种化合物进行了系统的计算和预测,得到了相稳定性、电子结构、力学性能以及热力学性能的相关数据,并对比分析了其相应性质随稀土元素原子序数的变化趋势。计算得到体系化合物的晶格常数与实验值相吻合。体积模量和剪切模量之比显示RETiSi化合物均呈延性,对比形成焓、弹性性质及相应模量等计算参数得出RETiSi体系化合物的强度和稳定性随着稀土元素的原子序数增加而稍微升高。最后,计算了RE2Ti3Si4(RE=Tb, Dy, Ho, Er)体系的4种化合物的相稳定性、电子结构、弹性性能以及热力学性能,对比相应的性质并分析其随稀土元素原子序数的变化关系。计算得到的晶格常数与实验值相一致。体积模量和剪切模量之比显示RE2Ti3Si4化合物均呈现脆性。随着稀土元素原子序数增加,化合物的体积和形成焓呈微小递减趋势,体积模量、剪切模量和杨氏模量基本上随着稀土元素原子序数的增加而增大,从而说明RE2Ti3Si4体系化合物的强度和稳定性随稀土元素的原子序数的增大而略有增加。(本文来源于《广西大学》期刊2013-06-01）
刘显坤,刘颖[9]（2012）在《Fe_2TiAl结构和热力学性质的第一原理计算》一文中研究指出采用基于密度泛函的第一原理平面波赝势方法,研究了Fe2TiAl的几何结构、电子结构和热力学性质,结果表明:Fe2TiAl相比TiAl,晶格常数有所增加,Fe加入会增加费米能级处的d电子数,增加面间可动性,从而改善合金塑性;Fe2TiAl在零温和零压下的晶格常数、体弹性模量及弹性常数与实验值符合较好。利用准谐德拜模型,得到了不同温度和不同压强下Fe2TiAl的热容、体弹性模量和德拜温度,发现德拜温度随压强增加而增加,热容随压强增加而减小,高压下温度对Fe2TiAl热膨胀系数的影响小于压强的影响,并成功获得了相对体积、体弹性模量、热膨胀系数与温度和压强之间的变化关系。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2012年S2期）
王爱军[10]（2012）在《Ti-Al-（Zr，Hf）-N耐磨涂层的热力学及力学性质的第一原理计算》一文中研究指出含A1氮化物耐磨涂层因具有高硬度、高耐磨性、耐腐蚀性、良好的热稳定性等优良性能而被广泛地应用到切削和成型工具中。含Al立方氮化物(如TiA1N、ZrAlN、HfAlN等)存在溶解度间隙,在高温时发生调幅分解生成二元立方相(如TiN、AlN、ZrN和HfN等)所引发的时效硬化效应使涂层力学性能进一步提高。因此研究涂层的调幅分解曲线以及调幅分解析出二元相的力学和热力学性质对涂层设计有着重要的意义。此外,为了进一步改善涂层的性能,在Ti-Al-N涂层中加入合金元素X(X=Zr、Hf、Cr、Nb、Ta、Si、Zr和Y等)而形成的四元涂层成为新的研究热点。通过实验方法选择适当的合金元素工作量巨大,而基于密度泛函理论的第一原理计算对其结构和力学性能进行预测不仅能有效减少这一工作量,还能对实验结果进行合理的解释。本论文采用第一原理计算,并结合准谐近似和有效应力／应变方法,对TiN、AIN、ZrN和HfN涂层二元体系的结构、热力学及力学性质进行了系统的研究。采用特殊准随机结构(Special quasirandom structures, SQS)模型和集团展开(Cluster expansion, CE)描述叁元无序结构,预测了叁元TiA1N. TiZrN和ZrAIN体系的弹性性能,以及压力和晶格振动对其调幅分解的影响。另外,本工作发展了四元SQS模型,预测了TiAl(Zr, Hf)N四元体系的结构和力学性质,并定性分析了Zr和Hf的添加对Ti-Al-N涂层力学性能和调幅分解的影响。论文所取得的主要研究成果如下：(1)叁元氮化物发生调幅分解析出立方相二元氮化物,使得涂层力学性能大大提高。因此系统研究立方二元氮化物的热力学和力学性质对涂层研究非常重要。本工作采用第一原理方法系统计算了二元氮化物TiN、AlN、ZrN和HfN的结构、声子和电子性质,并结合准谐近似方法将0K下的热力学性质推广到高温区域,对有限温度下的热力学性质尤其是实验难很测定的高温热力学数据做出了合理的预测。这些计算结果可以为CALPHAD (CALcalculation of PHAse Diagram)模型提供必要的热力学信息。(2)涂层的残余应力是影响涂层性能的重要因素。然而,通过实验直接测定残余应力是比较困难的。在应力测定时,通常先由X射线衍射测定出点阵畸变,之后通过弹性常数计算得到残余应力值。所以,弹性常数是评估残余应力的关键性质。基于准谐近似和有效的应力/应变方法,本工作首次将二元氮化物TiN、AlN、ZrN和HfN的弹性性质与温度和压力关联起来,计算了弹性常数与温度和压力的变化关系。该计算为涂层残余应力的评估提供关了键信息。另外,基于弹性常数,本工作还首次计算了这些氮化物的体模量、剪切模量、杨氏模量、断裂强度和硬度等力学性质随温度的变化情况。计算结果可望为高温涂层的发展提供可靠的理论依据。(3)由调幅分解引起的涂层时效硬化可提高其力学性能,准确地计算调幅分解曲线对研究涂层的时效硬化能力起着至关重要的作用。本工作采用SQS和CE方法描述叁元无序结构,并首次将振动熵引入到TiAlN、ZrAIN和TiZrN的热分解计算中,研究了压力和振动效应对调幅分解的影响。研究发现：增加压力使得调幅分解曲线上移,而振动则降低调幅分解曲线对应温度。另外,计算结果表明Zr添加到TiAlN中可以扩展调幅分解的成分区间。(4)现有的SQS模型只限于二元和叁元体系。本工作发展了四元SQS模型来合理描述四元无序固溶体。在此基础上预测了Ti-Al-Zr-N和Ti-Al-Hf-N的结构和力学性能。另外,本工作还研究了Ti-Al-N涂层中添加Zr和Hf对其热分解过程的影响。计算结果表明Zr和Hf的添加使得涂层调幅分解开始方向由<100>转向<111>。通过电子态密度和混合焓的定性分析,发现添加Zr和Hf更有利于涂层调幅分解的发生和时效硬化能力的提高。这一计算结果与现有实验结论一致。这也恰恰印证了第一原理计算在选择合金元素、优化合金成分及预测合金性能等方面的高效性和合理性。(本文来源于《中南大学》期刊2012-05-01）
第一原理热力学论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
利用基于密度泛函理论的分子动力学方法计算了金刚石T=300K的等温线,结果表明PBE赝势与实验结果更接近,由此得到零压密度为ρ0=3.475g/cm~3,以此作为初始状态计算了金刚石的冲击雨贡纽。所得结果分为固体和液体两枝,与Nichols~(【1】)的结果类似,只是压强和温度略高,固-液共存区间为ρ=6.0g/cm~3到6.95 g/cm~3。利用所得的状态方程还计算了雨贡纽态的等熵声速,结果与经验状态方程模型进行了比较,在高压下有比较大的偏差,需要实验数据进行校验。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
第一原理热力学论文参考文献
[1].刘星辰.氢在钨中热力学稳定性和溶解行为的第一原理研究[J].数理化解题研究.2017
[2].张其黎,张弓木,王帅创,宋红州,刘海风.金刚石高压热力学性质第一原理研究[C].第十八届中国高压科学学术会议缩编文集.2016
[3].陈红蕾,林立,毛萍莉,刘正.Mg-Al-Y合金中Al-Y金属间化合物的相稳定性、弹性和热力学性质的第一原理计算[J].中国有色金属学报.2015
[4].商顺利,王义,刘梓葵.有限温度第一原理热力学:关于处理有序相和无序相的观点（英文）[J].中国材料进展.2015
[5].乔月凤,陈东.金属铝高压下热力学性质的第一原理研究[J].信阳师范学院学报(自然科学版).2014
[6].王国承,范晨光,汪琦.钢液中Al_2O_3团簇夹杂物形成热力学的第一原理计算[C].第十七届（2013年）全国冶金反应工程学学术会议论文集（下册）.2013
[7].张曙光,孟秀霞,杨乃涛,孟波,谭小耀.立方型La_(1-x)Sr_xCoO_3晶面电子结构及热力学稳定性的第一原理计算研究[C].第30届全国化学与物理电源学术年会论文集.2013
[8].陈晨.RE-Ti-Si金属间化合物力学与热力学性质的第一原理计算[D].广西大学.2013
[9].刘显坤,刘颖.Fe_2TiAl结构和热力学性质的第一原理计算[J].稀有金属材料与工程.2012
[10].王爱军.Ti-Al-（Zr，Hf）-N耐磨涂层的热力学及力学性质的第一原理计算[D].中南大学.2012