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《固液界面能勻質(zhì)形核異質(zhì)形核過冷度分子動力學(xué)模擬論文》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、金屬形核及固/液界面能的分子動力學(xué)模擬【摘要】固／液界面能是過冷熔體形核／生長理論中極其重要的物理量,它對于凝固過程中的形核速率和生長速度及界面結(jié)構(gòu)有重要影響。金屬的固／液界面能的深入理解對于理解熔體形核及生長過程有很大幫助。本文將形核過程和固／液界面能作為一個系統(tǒng)來看待。我們通過實(shí)驗全面地研究了Ag、Cu、Ni體系的固／液界面能及形核方式；同時采用分子動力學(xué)方法詳細(xì)地研究了Ag、Cu、Ni的均質(zhì)形核過冷、形核前熔體的晶胚結(jié)構(gòu)同晶核結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)、以及Ni5oCu5o異質(zhì)形核過程。取得的主要成果有：通過在真空電磁感應(yīng)加熱裝置中采用熔融玻璃凈化+循環(huán)
2、過熱的方法對Ag、Cu、Ni的過冷規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。采用合適的凈化工藝,使其分別獲得了263K、257K、340K的過冷度。采用最大過冷度法,我們計算得到在這些過冷度下對應(yīng)的固／液界面能值分別為：0.1388Jm-2、0.1939Jm-2、0.27631Jm-2。這和有關(guān)固／液界面能模型所預(yù)測的界面能吻合得很好。為了判定這些金屬的形核方式,我們通過相關(guān)固／液界面能模型計算得到了實(shí)際工藝參數(shù)下的均質(zhì)形核過冷度,也和我們得到的實(shí)驗值很接近,表明了在這些過冷度下,Ag、Cu、Ni的形核方式接近...?更多還原【Abstract】Thesolid/
3、liquidinterfaceenergyisanimportantphysicalparameterdescribingnucleationandgrowthprocessinsolidificationtheory.Itplaysacentralroleinthedeterminationofnucleationrate,growthrateandthemorphologiesofcrystals.Inordertocomprehendtheessencesofthenucleationandthegrowthofcrystal,itisn
4、ecessarytoachieveafurtherunderstandingofthesolid/liquidinterfaceenergy.Thepresentdissertationsystematicallycarriedoutinvestigationsontheundercool...?更多還原【關(guān)鍵詞】固/液界面能；勻質(zhì)形核；異質(zhì)形核；過冷度；分子動力學(xué)模擬；【Keywords】Solid/liquidinterfaceenergy；homogeneousnucleation；heterogeneousnucleation；unde
5、rcooling；molecular摘要3-5Abstract5-6主要符號表8-121緒論12-321.1固/液界面能的研究背景、現(xiàn)狀、目的和意義12-131.1.1固/液界面能的研究背景12-131.2目前研究金屬固/液界面能的方法13-211.2.1形核過冷與固/液界面能13-151.2.2臨界轉(zhuǎn)變過冷度法151.2.3熱力學(xué)形核公式法15-171.2.4形核過冷度法17-181.2.5界面漲落法18-201.2.6劈開法20-211.3金屬固/液界面能的研究現(xiàn)狀21-261.3.1固/液界面能理論進(jìn)展21-251.3.2固/液界面能實(shí)驗
6、及模擬進(jìn)展25-261.4固/液界面能的研究目和意義26-271.5固/液界面能的研究具體實(shí)施方案及內(nèi)容27-281.5.1模擬計算方案選擇281.6過冷及固/液界面能的研究所涉及的理論背景及技術(shù)28-321.6.1金屬熔體的凝固與過冷度28-291.6.2分子動力學(xué)模擬方法測量金屬的熔點(diǎn)29-301.6.3徑向分布函數(shù)(RDF)301.6.4H-A鍵型指數(shù)301.6.5鍵取向序分析(BOP)30-311.6.6晶團(tuán)分析31-322實(shí)驗/模擬設(shè)施及其調(diào)試32-412.1實(shí)驗設(shè)施32-352.1.1實(shí)驗設(shè)備簡介322.1.2紅外測溫儀的原理及安裝
7、調(diào)試32-352.2模擬計算設(shè)施及調(diào)試352.3實(shí)驗原理及實(shí)驗內(nèi)容35-372.3.1實(shí)驗原理35-362.3.2實(shí)驗流程36-372.4金屬的過冷及凝固組織特征37-392.4.1實(shí)驗?zāi)康?72.4.2實(shí)驗內(nèi)容372.4.3實(shí)驗設(shè)備372.4.4實(shí)驗步驟37-392.6金屬固/液界面能和均質(zhì)形核過冷度的分子動力學(xué)模擬392.6.1實(shí)驗?zāi)康?92.6.2實(shí)驗過程392.7銀凝固過程中亞臨界晶核和晶體團(tuán)簇的分子動力學(xué)模擬39-402.7.1實(shí)驗?zāi)康?92.7.2實(shí)驗內(nèi)容39-402.7.3實(shí)驗步驟402.8過冷Ni_(50)Cu_(50)熔體均質(zhì)
8、/異質(zhì)形核的分子動力學(xué)模擬40-412.8.1實(shí)驗?zāi)康?02.8.2實(shí)驗內(nèi)容402.8.3實(shí)驗步驟40-413金屬的過冷及凝固組織特征41-533.1
