本文關鍵詞： 液態(tài)金屬Cu 分子動力學模擬 Q-SC多體勢 微觀結構演變 成核 生長　出處：《中國有色金屬學報》2015年10期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：采用分子動力學方法和Quantum Sutton-Chen多體勢,對2萬個液態(tài)金屬銅(Cu)原子在兩個不同冷速凝固過程中其微觀團簇結構的形成特性以及晶體的成核生長進行模擬。運用雙體分布函數(shù)、Honeycutt-Andersen(HA)鍵型指數(shù)法、原子團類型指數(shù)法(CTIM-2)和可視化分析等方法,對凝固過程中微觀結構轉變和原子團簇的微觀結構演變特性進行分析。結果表明:冷卻速率為4.0×1012 K/s和2.0×1012 K/s時,系統(tǒng)形成以1421、1422鍵型或由這兩種鍵型構成的面心立方(FCC)(12 0 0 0 12 0)和六角密集(HCP)基本原子團(12 0 0 0 6 6)為主體的晶體結構;尤其是由1421鍵型構成的面心立方(12 0 0 0 12 0)基本原子團在晶體生長和對微觀結構演變的影響占主導地位。兩種冷卻速度下的結晶溫度分別為673 K和773 K,即冷卻速度越慢,結晶溫度越高;系統(tǒng)最終形成了由FCC和HCP組成的混合晶體結構,但以FCC晶體結構為主;FCC(12 0 0 0 12 0)基本原子團在慢速低溫時具有較好的遺傳特性,基本原子團之間很容易連接在一起構成較大的納米級大團簇結構。
[Abstract]:Molecular dynamics and Quantum Sutton-Chen multibody potential were used. The formation characteristics of cluster structure and nucleation growth of 20 000 liquid copper copper (Cu) atoms during two different cooling rate solidification processes were simulated. The double body distribution function Honeycutt-Andersen HA bond index method was used. The atomic cluster type index method (CTIM-2) and visualized analysis were used to analyze the microstructure transformation and the microstructure evolution of the cluster during solidification. The results showed that the cooling rate was 4.0 脳 1012 K / s and 2.0 脳 10 12 K / s, respectively. The crystal structure of the system is mainly composed of the 1421 / 1422 bond type or the face centered cubic (FCCS) 12000120) and the hexagonal dense HCP (120066). In particular, the basic atomic group composed of 1421 bond type is dominant in crystal growth and the influence on microstructure evolution. The crystallization temperatures at the two cooling rates are 673 K and 773 K respectively, that is, the slower the cooling rate is, the lower the cooling rate is. The higher the crystallization temperature, the more the mixed crystal structure composed of FCC and HCP was formed in the system, but the main crystal structure of FCC was FCC-12000120) the basic atomic group had good genetic characteristics at low temperature. The basic atomic clusters are easily connected together to form large nanoclusters.
【作者單位】： 嘉應學院物理與光信息科技學院;
【基金】：廣東省自然科學基金資助項目(S2013010012049)
【分類號】：TG146.11
【正文快照】： 受具體實驗條件的限制,對金屬熔體凝固過程中晶體成核生長和微觀結構的精確測定尚比較困難。但近年來,隨著計算機技術的快速發(fā)展,采用分子動力學方法對液態(tài)金屬凝固過程中微觀結構演變機理和轉變規(guī)律的模擬研究變得十分活躍[1-3],可以獲得目前在實驗上尚無法得到的有關微觀結

【參考文獻】

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本文編號：1483688