氢在纯钛晶体中的作用机制及弱键效应的研究

本项目拟采用分子动力学模拟与微观分析等试验相结合的方法，研究氢在钛晶体中的作用机理。包括不同含氢量的α钛和β钛晶体的原子间结合能、弹性模量的计算；氢对钛晶体中的扩散性质与机制的分子动力学模拟；氢对钛晶体中位错结构及位错运动影响的试验观察和分子动力学模拟；对于钛合金的氢处理技术已经有较多的研究，氢在钛中的作用体现在相变、扩散、缺陷运动、力学性质等诸多方面，然而对于氢的作用机理研究不够深入，停留在定性和推测的阶段，缺乏定量的直接从原子尺度进行的研究工作。采用分子动力学方法研究氢在钛中的行为及作用机理的工作尚未见报道。本工作的开展一方面可以揭示氢在钛中的作用机理，阐明其物理本质；另一方面，通过揭示氢含量与热变形抗力U型关系的物理本质，可以为有效控制钛合金中的氢含量，制定最佳的氢处理和热加工工艺参数提供理论依据。本工作具有理论研究和应用价值。