国家自然科学基金(50774112)
- 作品数：9 被引量：16H指数：2
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- 连续升温、降温过程中纯Fe的微观结构分析
- 2012年
- 通过分子动力学模拟,采用较先进的键型指数法HA及原子团类型指数法CTIM-2,对Fe连续升温、降温过程中微观结构进行模拟研究。结果表明:连续升温过程,Fe的微观结构变化是bcc→fcc\hcp→bcc→液体;连续降温过程,Fe的微观结构变化是液体→fcc\hcp。Fe凝固结束没有形成大量的高温bcc晶体,原因是在高温液态中bcc结构原子稳定性较差,fcc和hcp结构原子更易稳定存在。此外,温度变化速率过快,可诱导晶体生长过程中发生层错,促使Fe在升温、降温过程出现fcc和hcp晶体的交替分层分布,这与fcc和hcp晶体的原子能量相近、晶体的致密度相同、原子空间堆垛方式局部相同有关。
- 高帅吴永全沈通张宁王赛
- 关键词：分子动力学模拟
- 用于α-Al_2O_3分子动力学模拟的长程Finnis-Sinclair势函数被引量：2
- 2009年
- 用金属势函数描述氧化物是实现金属-氧化物界面分子动力学模拟的关键.基于此,通过拟合α-Al2O3的晶格能、晶格常数、弹性常数,获得了一套用于描述α-Al2O3的长程Finnis-Sinclair(F-S)势.通过与已报道的描述α-Al2O3的EAM势、Glue势和modifiedMatsui(m-Matsui)势的比较,结果达到或优于前人的结果.进而,在300K的温度下对α-Al2O3体系进行了MD模拟,模拟结果与实验值也符合较好,证明了本套势参数对α-Al2O3及Fe-Al2O3界面描述的适用.
- 胡志刚刘益虎吴永全沈通王召柯
- 关键词：Α-AL2O3
- 纳米Al_2O_3颗粒对纯Fe液诱导凝固过程的分子动力学模拟被引量：6
- 2012年
- 采用分子动力学(MD)方法模拟了不同半径大小的纳米Al2O3颗粒夹杂在三个温度下(1750、1730和1710K)对纯Fe液的诱导凝固过程,并分析了作为诱导核心的纳米Al2O3颗粒的结构演变及其对Fe原子体系的凝固过程的影响.发现在诱导过程中,纳米Al2O3颗粒的内部保持较好的晶型结构,仅表面原子有结构变形;诱导凝固的Fe原子主要为面心立方(fcc)和密排六方(hcp)原子;纳米Al2O3颗粒的尺寸越大,发生诱导凝固的温度越高;诱导凝固得到的Fe晶体的晶格取向受纳米Al2O3颗粒在Fe液中的漂移程度影响.
- 赖莉珊吴永全沈通张宁高帅
- 关键词：分子动力学模拟
- 纳米Fe颗粒对液态Fe凝固过程影响的分子动力学研究被引量：2
- 2013年
- 采用分子动力学方法研究了纯Fe材料中嵌入固相Fe纳米团簇后的凝固过程。结果表明,嵌入的纳米团簇能够显著降低过冷度,凝固得到的Fe的结构为γ-Fe。当凝固发生时,嵌入的Fe纳米团簇能够保持其形状。凝固过程首先从纳米团簇与Fe液的界面处开始发生,其形核长大阶段会交替出现稳定的FCC层和亚稳的FCP层。随后在结构弛豫阶段,大部分亚稳态FCP结构会逐渐转变成稳态的FCC结构。嵌入纳米团簇的结构能决定Fe液在凝固过程中的晶格取向和结构演化以及凝固的最终结构。
- 吴永全张宁沈通赖莉珊高帅
- 关键词：微观结构分子动力学
- Zn-Mg合金的结构分析和Zn-Mg扩散体系的物相分布被引量：2
- 2012年
- 分子动力学(MD)模拟常采用径向分布函数(RDF)、Honeycutt-Anderson(HA)键型指数法、原子团类型指数法(CTIM)表征物相的微观结构.本文依据CTIM理论,对CTIM进一步发展,使CTIM不仅能够表征bcc\fcc\hcp\非晶体,也能表征其它晶系的晶体结构.本文采用CTIM完成Zn-Mg合金标准晶体的结构表征和Zn-Mg扩散体系物相分布的分析.结果表明:合金组元的CTIM指数不仅反映了Mg21Zn25、MgZn2、Mg2Zn11晶体结构的差异,也说明了Mg4Zn7、MgZn2晶体结构十分相近.Zn-Mg扩散体系两步法模拟后,体系两端交替分布着hcp与fcc结构;体系中部形成大量的非晶体;Zn原子端交替分布着hcp与fcc结构的界面区域主要是Zn12-C类原子.
- 高帅吴永全沈通张宁赖莉珊
- 关键词：晶体结构
- 硅酸钙熔体局域结构的经典分子动力学模拟与结构热力学模型的比较(英文)被引量：2
- 2014年
- 通过经典分子动力学模拟及一个新建的结构热力学模型计算获得了硅酸钙熔体的局域结构单元的全程分布。将这两种方法获得的5种SiO四面体的Qi分布进行比较,并与Raman光谱实验结果进行比较,结果吻合得非常好。这不仅给出了微结构单元在全成分范围内的全景分布,而且证明了我们的模型适合于针对光谱实验数据的后续热力学计算。与此同时,由不同歧化反应控制的5个成分区间也被精确划分。还从该结构热力学模型中首次获得了Qi之间的两种连接方式Qi-Ca-Qj和Qi-[Ob]-Qj的分布情况,并由此证明所有成分中都是以等价连接为主要的连接方式。
- 吴永全戴辰蒋国昌
- 关键词：分子动力学模拟
- Mg/Zn界面的AF超动力学中的阿累尼乌斯方程及两步法模拟机制(英文)被引量：1
- 2013年
- 加速因子(AF)法是解决固体界面原子深层扩散简单且适用的方法。在AF超动力学模拟的框架内,以Mg/Zn界面为例,首先研究原子沿界面z轴方向上的一维扩散系数Dz与温度的关系,进而探讨加速因子A对扩散常数、扩散激活能的影响;然后,在AF法的基础上,通过两步法对Mg/Zn界面的原子扩散及相形成过程进行模拟。结果表明,不同加速因子下的扩散系数Dz均较好地遵循Arrhenius方程;在没有发生相变的情况下,当扩散机制一定时,扩散常数D0的值与A无关;采用AF超动力学模拟时原子的扩散激活能Q*与原激活能Q的关系符合Q*=Q/A。据此,构建了AF超动力学模拟下的一维阿累尼乌斯方程:Dz=D0exp[Q/(ART)]。同时,AF法可以对界面相形成过程及其变化趋势作预测,且只有两步法才能确切得到不同传质阶段的体系平衡结构及平衡能量。
- 吴永全陆秀明沈通
- 关键词：两步法
- 多晶金属弹性性能的布里渊散射研究
- 2012年
- 针对不透明样品的多晶金属铝、铜和铁的表面布里渊散射谱进行了测量。通过谱线解读获得了瑞利波和纵波的速度,并进而计算了三种金属的弹性常数,结果与文献中的数值吻合较好,证实了对不透明样品尤其是金属样品谱图解读的正确性。同时发现,对这三种弹性常数依次增大的金属,它们的表面布里渊散射峰强度依次减小,说明弹性性能是影响金属表面晶格振幅的重要因素之一。该方法和结果对于利用布里渊散射技术进行金属表面或薄膜的弹力学性能研究具有一定的参考价值。
- 李钊吴永全王赛
- 关键词：弹性性能
- 嵌入纳米Fe颗粒的Fe液凝固过程的分子动力学模拟(英文)被引量：2
- 2013年
- 采用Sutton—Chen势函数及分子动力学（MD）方法对嵌入了Fe纳米团簇（半径从0．4—1．8nm）的Fe液凝固过程进行了模拟．模拟结果表明只有当嵌入的纳米团簇半径超过0．82nm才能降低凝固时所需要的临界过冷度（△T’），起到诱导凝固的作用．同时采用原子键型指数法（CTIM-2）对样本在凝固过程中的原子结构进行了标定，通过观察微观结构演变发现当嵌入纳米团簇能够作为凝固核心时，体系按照hcp-fcc交叉形核的方式长大．同时还发现嵌入纳米团簇对体系凝固过程晶核的生长方向及凝固的最终构型存在“结构遗传效应”．
- 吴永全沈通陆秀明张宁赖莉珊高帅
- 关键词：过冷度凝固过程微观结构演化分子动力学
