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《不同冷速對金屬銅Cu凝固過程中微觀團(tuán)簇結(jié)構(gòu)演變影響的模擬研究.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第31卷第3期原子與分子物理學(xué)報Vo1．31NO．32014年6月JOURNALOFAT0MICANDMOLECUIARPHYSICSJun．2014doi：103969／j．issn．1000—0364．2014．03．009不同冷速對金屬銅Cu凝固過程中微觀團(tuán)簇結(jié)構(gòu)演變影響的模擬研究易學(xué)華，卜壽亮，鐘慶湖，陳書漢，陳泗凱(嘉應(yīng)學(xué)院物理與光信息科技學(xué)院，梅州514015)摘要：采用分子動力學(xué)方法和QuantumSutton-Chen(Q-SC)多體勢對由5萬個液態(tài)金屬銅(Cu)原子構(gòu)成的系統(tǒng)在三個不同冷卻速率下的凝固過程中微觀團(tuán)簇結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的影響進(jìn)行了模擬研究
2、．運(yùn)用雙體分布函數(shù)、Honeycutt—Andersen(HA)鍵型指數(shù)法、原子團(tuán)類型指數(shù)法(CTIM一2)和可視化分析等方法，對凝固過程中微觀團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的演變特性進(jìn)行了分析研究．結(jié)果發(fā)現(xiàn)：由非晶體向晶體轉(zhuǎn)變的臨界速度約為1．0×10。K／s，在此冷速下系統(tǒng)形成非晶體和晶體以一定比例并存的混合結(jié)構(gòu)；在冷速為1．0×l0“K／S冷卻時系統(tǒng)形成以1551、1541、1532、1431鍵型為主的非晶體結(jié)構(gòu)，非晶轉(zhuǎn)化溫度約為673K；在以4．0×10”K／S速度冷卻時，系統(tǒng)從673K就開始結(jié)晶，并形成以1421和1422二種鍵型或由這二種鍵型構(gòu)成的面心立方(FCC)(1
3、2000120)和六角立方(HCP)(1200066)基本原子團(tuán)為主的晶體結(jié)構(gòu)，尤其是由1421鍵型構(gòu)成的面心立方(12000l2O)基本原子團(tuán)在晶體生長和微觀團(tuán)簇結(jié)構(gòu)形成過程中占主導(dǎo)地位．同時發(fā)現(xiàn)，冷速對金屬Cu系統(tǒng)中的FCC結(jié)構(gòu)和HCP結(jié)構(gòu)的相對比例有顯著的影響，冷速越低，F(xiàn)CC基本原子團(tuán)以及由其構(gòu)成的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)越多．關(guān)鍵詞：液態(tài)金屬Cu；凝固過程；微觀團(tuán)簇結(jié)構(gòu)演變；分子動力學(xué)模擬；Q—SC多體勢中圖分類號：0651文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1000—0364(2014)03—0398—09Simulationstudyoftheeffetsofvarious
4、coolingratesonevolutionpropertiesofmicro—clusterstructureduringsolidificationprocessesofliquidmetalCuYIXue—Hua，BUShou—Liang，ZHONGQing—Hu，CHENShu—Han，CHENSi—Kai(Schoolo±PhysicsandOpticalIn{ormationSciences，JlayingUniversity，Meizhou5l40l5，China)Abstract：Asimulationstudyhasbeenperforme
5、dontheeffectsofmicrostructra1transitionduringsolidi—ficationprocessof50000liquidmetalCuatomsatthreedifferentcoolingratesbyadoptingthemoleculardynamicsmethodandQuantumSutton—Chenmanybodypotentia1．Thepairdistributionfunctiong(r)cures，Thebond—typeindexmethodofHoneycutt—Andersen(HA)，the
6、cluster—typeindexmethod(CTIM一2)andvisualizationanaysishavebeenusedtoanalyseandstudytheevolutionpropertiesofmicro—clusterconfigurationsduringsolidificationprocesses．Itisfoundthatthecriticalcoolingrateisabout1．0×10。K／sfortransitionfromamorphousstructruetocrystalstructure，thecrystaland
7、amorphousmixedcoex—isteneestructuresareformedfinallyinthesystemwhenthecoolingrateis1．0×10”K／s．Atthecoolingrateof1．0×10“K／S，amorphousstructuresareformedmainlywiththe1551、1541、1532and143lbondtypes，andtheglasstransitiontemperatureTisabout673K．Atthecoolingrateof4．0×10K／s，The收稿日期：20l3—12
8、16基金項(xiàng)目：廣東省自然科學(xué)基金($2
