合金材料设计理论研究

本项目从第一原理出发，深入到微观电子层次，创建并发展了量子袋理论模型，实现了经典统计电子分布方程对材料科学研究的应用。①根据量子力学波函数连续条件提出表面电子密度连续的准则，指出边界上电子的状态和运动是决定材料性能及产生电子相变的主要原因；②建立了性能预测和材料设计的研究方法，给出了力学性能、能量分析和电子结构的理论关系，并对一些材料进行了与实验相符合的数值计算；③遵循理论模型提出的连续性准则，设计了镍-铱系列合金，进行了金刚石镀膜和成核成长的实验，取得了进展。提出了薄膜内应力的形成机制。初步估算出氮化钛与铁之间的应力量级。该理论模型方法已受到材料界的关注，并开始指导材料的研究。