金屬納米線的形變機(jī)理研究
本文關(guān)鍵詞:金屬納米線的形變機(jī)理研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:電子電鍍?cè)趪?guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)模擬方法將成為研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和行為的重要輔助手段。本論文針對(duì)電子電鍍工藝(無氰鍍銀工藝)中存在的問題,提取內(nèi)在的科學(xué)問題,基于實(shí)驗(yàn)室自主開發(fā)的大規(guī)模分子動(dòng)力學(xué)仿真平臺(tái),通過建立多種含不同晶界結(jié)構(gòu)納米線的計(jì)算模型進(jìn)行納米線拉伸力學(xué)形變機(jī)理的研究。一方面詳細(xì)討論了納米線的晶界結(jié)構(gòu)對(duì)于納米線形變機(jī)理的詳細(xì)影響;另一方面充分考慮到的外部因素包括,納米線外力載荷速率、體系溫度等因素對(duì)納米線拉伸形變機(jī)理的影響。通過對(duì)材料拉伸形變機(jī)理的模擬研究,逐步揭示微納尺度材料的形變機(jī)理,為進(jìn)一步開展微納加工技術(shù)研究打下基礎(chǔ)。具體內(nèi)容主要包括如下部分:1.球晶Ag納米線的拉仲形變研究根據(jù)電子電鍍中觀察到的納米材料的結(jié)構(gòu),以球形晶粒結(jié)構(gòu)為基本單元構(gòu)建了含球形晶粒的方形多晶Ag納米線模型?疾炝饲蛐尉Я5闹睆酱笮(duì)多晶納米線的彈性形變、初始塑性形變的影響。探究球晶個(gè)數(shù)不同對(duì)銀納米線的拉伸形變機(jī)理的影響,為鍍層材料的改進(jìn)提供了理論指導(dǎo)。2.泰森多邊形多晶Ag納米線的拉伸形變研究以柱狀晶粒結(jié)構(gòu)為基本單元構(gòu)建了方形多晶Ag納米線。首先考察了柱狀晶粒的長(zhǎng)徑比對(duì)多晶納米線的彈性形變、初始塑性形變的影響,同時(shí)還考察了晶粒的長(zhǎng)徑比對(duì)斷裂模式的影響。3. 不同溫度下泰森多邊形多晶Ag納米線的拉仲形變研究以柱狀晶粒結(jié)構(gòu)為基本單元構(gòu)建了方形多晶Ag納米線。在研究柱狀晶粒長(zhǎng)徑比對(duì)納米線形變機(jī)理的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步探究了體系溫度對(duì)多晶納米線的彈性形變、初始塑性形變的影響。同時(shí)還考察了溫度對(duì)納米線斷裂模式的影響。4.孿晶Ag納米線的拉伸形變研究研究了孿晶Ag納米線的拉伸形變行為。構(gòu)建了一系列含不同孿晶界間距的方形納米線模型,首先考察了孿晶界密度對(duì)納米線拉伸形變機(jī)理的影響,其次研究了體系溫度、拉伸速率對(duì)孿晶納米線的力學(xué)影響。同時(shí)還考察了孿晶界密度、溫度等對(duì)納米線斷裂模式的影響。為構(gòu)建高強(qiáng)度納米線提供理論指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】:分子動(dòng)力學(xué) Ag納米線 拉伸形變 晶界 孿晶
【學(xué)位授予單位】:南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TB383.1
【目錄】:
- 中文摘要7-9
- ABSTRACT9-11
- 本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)11-12
- 第一章 緒論12-24
- 1.1 納米金屬材料研究現(xiàn)狀12-13
- 1.2 納米金屬材料的電化學(xué)制備13-15
- 1.3 分子動(dòng)力學(xué)在金屬納米材料研究中的應(yīng)用15-17
- 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容17-18
- 參考文獻(xiàn)18-24
- 第二章 計(jì)算模型與方法24-40
- 2.1 分子動(dòng)力學(xué)的基本原理24-32
- 2.1.1 分子動(dòng)力學(xué)的基本關(guān)系式24-25
- 2.1.2 勢(shì)函數(shù)的發(fā)展25-28
- 2.1.3 運(yùn)動(dòng)方程的數(shù)值求解28-29
- 2.1.4 初始條件29
- 2.1.5 溫度校正法29
- 2.1.6 邊界條件29-30
- 2.1.7 力的計(jì)算方法30-32
- 2.2 分子動(dòng)力學(xué)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)32-34
- 2.2.1 NanoMD軟件介紹32-33
- 2.2.2 軟件的工作流程33-34
- 2.3 分析方法34-36
- 2.3.1 原子級(jí)應(yīng)力和應(yīng)變34-35
- 2.3.2 徑向分布函數(shù)35
- 2.3.3 缺陷的判定方法35-36
- 參考文獻(xiàn)36-40
- 第三章 球晶納米線的拉伸形變研究40-48
- 3.1 引言40-41
- 3.2 球晶納米線模型的建立41
- 3.3 結(jié)果與討論41-44
- 3.4 小結(jié)44-45
- 參考文獻(xiàn)45-48
- 第四章 泰森多邊形納米線的拉伸形變研究48-56
- 4.1 引言48-49
- 4.2 泰森多邊形納米線模型的建立49
- 4.3 結(jié)果與討論49-53
- 4.4 小結(jié)53
- 參考文獻(xiàn)53-56
- 第五章 溫度對(duì)泰森多邊形納米線拉伸形變的影響56-66
- 5.1 引言56-57
- 5.2 泰森多邊形納米線模型的建立57-58
- 5.3 結(jié)果與討論58-62
- 5.4 小結(jié)62
- 參考文獻(xiàn)62-66
- 第六章 孿晶納米線的拉伸形變研究66-78
- 6.1 引言66-68
- 6.2 方形李晶納米線68
- 6.3 結(jié)果與討論68-75
- 6.4 小結(jié)75
- 參考文獻(xiàn)75-78
- 第七章 總結(jié)與展望78-80
- 附錄80-82
- 致謝82-83
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本文編號(hào):353486
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