分子动力学模拟CuTi界面结构热力学论文.doc

非晶合金凝固的界面结构及其热力学特征的研究【摘要】固液相变是自然界中常见的物理现象, 合金凝固过程中的液固界面具有高度的复杂性和动态变化性, 往往表现出非平衡、非线性的行为。界面的存在, 对界面区的热力学特性及其附近的流动、传输和化学反应产生了重要的影响。本文以过冷液体的微观结构及原子在过冷液体中的运动情况为基础, 利用分子动力学模拟方法, 选取 GEA M 势函数来描述原子之间的相互作用力, 结合偶关联函数, 均方位移(MSD) 等方法,对 Cu66Ti34 非晶合金在不同条件下的凝固过程进行了研究。同时利用水淬法制备了 非晶合金, 采用扫描电镜、 X 射线衍射仪、差示扫描量热仪等分析了非晶合金的组织形貌。通过模拟计算, 对金属熔体 Cu66Ti34 分别在 4× 1011K/s 和4× 1013 K/s 两个冷速下,从 1600K 到 300K 的凝固过程进行了研究。结果表明:在 4× 1013K/s 冷速下, 体系形成非晶结构,玻璃化转变温度为 600K, 由 MSD 图像可以看出在凝固过程的刚开始阶段, 束缚力相同, 故认为界面是平面, 过一段时间后, 粒子所受束缚不同, 所以此时的界面应表现为非平面界面。在 4× 1011Ks 冷速下, 体系在 800K 时部... 更多还原【 Abstract 】 Phase transition of liquid-solid mon phenomenon in nature. The liquid-solid interface has a high degree plexity and dynamic variability in the process of alloy ’s solidification, which often behaves in non-equilibrium and nonlinear. The existence of the interface has a significant impact on the thermodynamic properties of the interfacial region as well as its motion, transportation and chemical paper based on the microstructure of supercooled liquid and the movement of... 更多还原【关键词】分子动力学模拟; Cu-Ti ; 界面结构; 热力学; 【 Key words 】 Molecular Dynamics ; Cu-Ti ; Interface Structure ; Thermodynamic ; 摘要 5-6 Abstract 6-7 第一章绪论 10-25 非晶合金发展历史 10-12 液态和非晶态金属的结构模型 12-15 液态金属凝固过程的计算机模拟 15-23 模拟方法及应用范围 15-16 势函数的发展 16-17 微观结构表征方法 17-18 计算机模拟在非晶方面的应用 18-19 过冷