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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 氧化镜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