纳米钛中FCC相对力学行为和微观机制影响的分子动力学模拟研究

发布时间：2022-01-25 00:33

　　近些年,随着科技的发展,航空航天以及航海等行业对于材料性能的要求也愈发严格,金属钛由于其独特的性能受到了越来越多的青睐,并且已经展现出了其独特、强大的生命力。同时,科学家通过实验以及计算机模拟的方法证实了钛及钛合金中存在面心立方相FCC（face-centered cubic）。本文将通过分子动力学模拟方法研究FCC相对钛纳米柱力学行为和变形机制的影响,为金属钛以及钛合金的工程应用提供理论基础和参考依据。（1）利用分子动力学模拟研究了纯α-Ti（α-titanium）在拉伸和压缩加载下的力学行为和变形机制。发现在纯钛内部容易出现紊乱原子,应力容易在纳米柱尖端部位集中,导致位错产生并释放内应力,产生的位错沿着柱面滑移系运动。随着应变增大,位错以环形扩展,运动到试样表面后形成滑移台阶,该位错的柏氏矢量为b=₃¹[112?0]。到了加载的后期,柱面全位错在基面分解为两个不全位错以及中间的层错部分,随着应力应变的增加,体系能量升高,扩展位错在柱面开始束集,束集后的全位错回到之前的滑移面,完成一次交滑移。（2）研究了HCP（hexagonal clos... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同应用中使用各种材料的比例[2]

纳米钛中 FCC 相对力学行为和微观机制影响的分子动力学模拟研究温度下具有不同的晶体结构。 -Ti 具有密排六方结构(HCP)，是常温环境条件稳定相；在高温下(882 ℃左右)发生相变，转变为体心立方结构(BCC)，称为i。同时据报道，外部压力会影响相稳定性，Ω 相和正交 γ 相分别在 2-9 GPa 16 GPa 的压力下被发现[3-4]。

中 FCC 相对力学行为和微观机制影响的分子动力学模现状的学者对钛的塑性变形进行了大量的研究，在金属薄膜沉积中发现了面心立方相的存在热处理的钛合金也发现了这种现象。分子动件变成现实，在控制温度和应变速率等外在的结果也与实验有着很高的重合度。 Ti 已经被 Aguayo[8]等人在理论上使用第一用 Gibbs 的自由能计算得知在升高的温度(8子的 FCC 相在热力学是相对稳定的。FCCawless[21]于 1969 年发现的，他们使用沉积存在。用同样方法在金属和半导体表面生长较多[22-25]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]剧烈塑性变形条件下工业纯钛晶粒细化机理研究[J]. 何晓梅,朱晓雅,董洁,刘晓燕.  热加工工艺. 2009(22)
[2]Ti6Al4V合金的低温超塑性拉伸变形行为[J]. 赵文娟,丁桦,曹富荣,赵敬伟,张亚玲,侯红亮.  材料研究学报. 2008(03)
[3]热处理温度对牙科铸造纯钛拉伸性能的影响[J]. 闫澍,张玉梅,赵永庆.  实用口腔医学杂志. 2008(01)
[4]钛合金的氢处理技术及其对超塑性的影响[J]. 林莺莺,潘洪泗,李淼泉.  材料工程. 2005(05)
[5]金属纳米棒弯曲力学行为的分子动力学模拟[J]. 吴恒安,倪向贵,王宇,王秀喜.  物理学报. 2002(07)



本文编号：3607578