交变压力与浓度场下早期沉淀及其演变的相场模拟与性能表征

建立交变压力与浓度梯度场（简称交变场）下改性层中早期沉淀及其演变的数学模型、析出相的电子结构模型，实现沉淀与长大过程数值模拟与性能表征。计算原胞表面电子密度、电子化学势及析出相生成焓；构造具有浓度梯度、界面能和弹性能的析出相自由能分布函数，建立交变场下描述早期沉淀及其长大的空间矢量分布相场模型，实现相应过程的数值模拟；确定析出相的结构，计算原子之间成键键能、成键性质、晶胞能量、电子密度、态密度等；进而实现立交变场下生成相的性能表征。申请者初步探索了交变场下钢表面层的稀土掺杂改性，在钢表面生成了FeN0.03-0.076新相层与扩散层。该相硬度13GPa，体模量与剪切模量比为3.01，具有延性；且随着压力增高而失磁。具有上述性质的相层在航空航天惯性器件中具有重要的应用价值。因此，进行交变场下早期沉淀及其演化的相场模拟与及其性能的第一原理表征研究，具有理论意义。这方面的研工作国内外尚未见报道.