氧化锆陶瓷的掺杂稳定及生长动力学

　　"本书在综述国内外氧化锆陶瓷及其复合材料研究现状的基础上，从化学及材料学的角度，阐述了氧化锆陶瓷的结构、性能和特点，并在此基础上结合作者多年的研究工作，针对氧化锆基复合材料掺杂稳定机制、溶液中氧化锆多晶形核和生长动力学过程及其氧化锆团簇的生长模式及稳定性等问题。利用密度泛函理论优化计算了氧化锆陶瓷团簇各种可能的结构，从液相和气相两方面进行了较为系统的实验和理论研究，旨在从原子和分子级水平上探索这类材料的理论设计并提高其性能。本书内容、结构较为全面完整，并附有英文图（表）题。本书可以作为相关材料专业研究生用教材或参考书，也可以供从事陶瓷及其复合材料研究和生产的科技人员参考。"

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\第1章 绪论1 11 引言1 12 氧化锆陶瓷的物理化学特性2
121 物理特性2
122 化学特性4
123 氧化还原性7 13 氧化锆陶瓷相变稳定的研究8
131 掺杂对氧化锆相变过程的影响8
132 氧化锆晶粒尺寸的影响11
133 外界环境的影响11 14 当前需要研究的问题12 参考文献15 第2章 晶体生长理论19 21 晶体生长理论的发展19
211 完整光滑界面理论模型19
212 非完整光滑界面理论模型21
213 粗糙界面理论模型23
214 Bravais法则26
215 PBC理论模型26 22 配位多面体生长理论30
221 两个假设30
222 基团稳定能的计算30
223 理想晶体的生长习性31
224 实际晶体的生长习性31 23 氧化锆晶体的生长习性32
231 立方和四方氧化锆晶体的生长习性32
232 单斜氧化锆晶体的生长习性34 参考文献38 第3章 密度泛函理论39 31 引言39 32 密度泛函理论的建立40
321 Thomas-Fermi理论40
322 Hohenberg-Kohn定理43
323 Kohn-Sham方程45 33 密度泛函理论的发展47
331 局域自旋密度近似（LSDA) 49
332 广义梯度近似（GGA) 50
333 广义梯度近似（GGA）的校正52 34 赝势方法53 35 密度泛函理论的应用56 参考文献56 第4章 四方氧化锆掺杂稳定机理的电子结构研究58 41 引言58 42 计算方法和模型的选取59
421 计算方法59
422 计算模型60 43 结果与讨论62
431 计算结果62
432 阳离子掺杂62
433 阴离子掺杂66
434 阴阳离子协同掺杂70 44 小结71 参考文献71 第5章 氧化物掺杂氧化锆纳米晶的制备及稳定机理75 51 引言75 52 样品的制备76
521 制备原理76
522 实验原材料76
523 实验仪器设备77
524 实验步骤77
525 表征方法78 53 水性前驱体结构与氧化锆晶型的关系79
531 实验结果与分析80
532 理论分析84 54 SiO2掺杂ZrO2复合材料的稳定机理90
541 模型选取与计算方法的验证92
542 结果与讨论92
543 小结97 参考文献98 第6章 氧化物掺杂氧化锆纳米晶的生长动力学101 61 引言101 62 实验结果102
621 Y2O3-ZrO2体系102
622 Sm2O3-ZrO2体系106
623 实验结果分析106 63 纳米晶体的生长活化能及机理111
631 纳米晶体生长活化能的估算111
632 低的纳米2YSZ晶粒生长活化能的分析112
633 掺杂导致2YSZ晶粒尺寸减小的分析117 64 小结126 参考文献127 第7章 氧化锆［(ZrO2)n(n≤5) ］团簇结构的红外光谱和 生长模式130 71 引言130 72 计算方法131 73 (ZrO2)n(n≤5)团簇的结构及红外光谱132
731 ZrO2团簇132
732 (ZrO2) 2团簇133
733 (ZrO2) 3团簇135
734 (ZrO2)4团簇137
735 (ZrO2) 5团簇138 74 单斜氧化锆和四方氧化锆晶粒的红外光谱144 75 氧化锆团簇的生长模式147 76 小结151 参考文献152 第8章 ZrmOn和FemAln小尺寸团簇的电子结构和稳定性155 81 引言155 82 计算方法157 83 ZrmOn团簇的电子结构、形成路径和解离能157
831 ZrmOn团簇的电子结构157
832 ZrmOn团簇的形成路径和解离能161 84 Fe-Al团簇的电子结构和稳定性167
841 Fe-Al团簇的电子结构167
842 稳定团簇的电子结构169
843 稳定团簇的热力学性质171
844 掺杂铬元素的影响172 85 小结175 参考文献176\