通过对钛合金表面进行改性处理如预氧化处理和渗铝处理等,成功地提高了钛合金的抗氧化能力;同时通过对钛合金进行预氧化+渗铝处理,成功地解决了渗铝层在冷却和氧化过程中易出现裂纹等一系列问题,从而有效地提高了渗铝层的抗氧化能力。通过改变渗铝试验中渗剂中的分散剂,初步地认为分散剂在渗铝过程中参与了渗铝反应且较大地影响着渗铝层。 通过对预氧化层和渗铝层的表面形貌,氧化动力学,涂层与基体的粘结力,抗氧化和抗剥落能力等进行了细致的研究,给出了预氧化层和渗铝涂层的形成机制和氧化过程的作用机制。

结果表明，卷曲效应对单壁碳纳米管的电子结构有重要的影响，且其电子结构与几何结构密切相关。我们发现，在考虑卷曲效应以后，扶手型管不产生带隙，仍为金属性管；而对于锯齿型金属性管和螺旋型金属性管，因卷曲诱导在费米能附近产生一个窄的带隙以及两个附加的范·霍夫奇点峰。带隙的宽度取决于其管径和螺旋度，同时范·霍夫奇点峰也会发生分裂，分裂间距随螺旋角的减小而增大，并且范·霍夫奇点主峰对应的能量位置与其管径和螺旋度密切相关；此外，半导体性管的带隙与其管径成反比关系，范·霍夫奇点主峰的位置也与其管径和螺旋度相关联。 基于单壁碳纳米管的能带结构，我们还讨论了单壁碳纳米管中电子的有效质量。研究表明，单壁碳纳米管的几何结构对其电子有效质量有重要的影响。我们发现，无论是锯齿型窄隙半导体管还是锯齿型宽隙半导体管，同一类管的最低导带的电子有效质量随波矢变化的规律基本相同，且其导带底的电子有效质量随管径的增大而减小。此外，锯齿型窄隙半导体管导带底的电子有效质量与其管径的平方成反比关系；对于螺旋型管，其导带底的电子有效质量不仅与管径相关，而且与螺旋度也相关联。 此外，我们还简要探讨了分子动力学方法在单壁碳纳米管热输运性质研究中的应用。 全文安排如下：在引言部分，我们简述了研究背景和研究目的。第一章简要介绍了碳纳米管及其基本特征。第二章为基本理论，着 MastershiP Dissertation，Xiangtan University 重介绍了分子动力学方法和转移矩阵方法。第三章介绍了考虑卷曲 效应后的单壁碳纳米管的电子能级结构，并在此基础上研究了单壁 碳纳米管的电子态密度，以及管径和螺旋度对其电子结构的影响。 在第四章中，基于单壁碳纳米管的电子能级结构，我们研究了单壁 碳纳米管的电子有效质量特征。第五章采用分子动力学方法对单壁 碳纳米管的热输运性质作了初步的探索。在最后一章，总结了我们 的研究成果以及对学术进行展望。

在此基础上,通过对涂层抗氧化与抗剥落能力的研究,通过对合金进行预氧化+渗铝处理,成功地解决了渗铝层的易出现裂纹等问题,也初步地提出了预氧化层在渗铝过程中和氧化过程的作用机制。通过改变渗剂中的分散剂和对渗铝过程的模拟,初步认为分散剂在渗铝的过程中参与了渗铝过程的反应,这一点与传统渗铝理论中认为分散剂在渗铝过程不参加反应,而只是起到分散的作用不一致,而实验结果表明正是由于分散剂的参与改变了渗层相的组成,从而较大地影响渗层的抗氧化能力、涂层的退化机制及抗剥落能力。通过对分散剂在渗铝过程中的研究,进一步揭示了分散剂在渗铝过程的作用,加深了对渗剂在渗铝过程中的作用和渗铝机理了解和认识。