RO/R 2 O-Al 2 O 3 -SiO 2 熔体粘度特性的分子动力学模拟
发布时间：2021-11-23 10:58
在进行微晶玻璃的相关科研工作时,科研工作者们大多致力于通过实验研究探讨微晶玻璃的微观结构以及微观结构对宏观性能的影响。RO/R2O-Al2O3-SiO2高温熔体作为典型的微晶玻璃体系,从微观尺度上分析其网络结构,能够很好了解网络结构和RO/R2O对网络结构作用,对未来微晶玻璃微观结构的研究发展具有一定的指导意义。利用分子动力学模拟方法研究高温熔体微观网络结构是一种行之有效的方法。本文利用分子动力学相关软件Materials Studio对RO/R2O-Al2O3-SiO2高温熔体网络结构进行了理论模拟,进行了构建初始模型、选取势函数、计算运行、测试参数等模拟运算过程,并对比了不同RO/R2O碱金属氧化物和不同SiO2含量对RO/R2O-Al2O3-SiO2高温熔体的网络结构和粘度等宏观性质的影响。通过研究对比了Na+、Ca2+两种碱金属元素对硅酸盐高温熔体网络结构和统计分析了键长键角、桥氧含量之后,发现在相同配比下NAS系的高温无规则网络结构要比CAS系的网络结构疏松,在O的绝对数量多的条件下,NAS系并没有形成更多的桥氧,得出碱金属Na+的对高温熔体的解离作用要比碱金属Ca2+更加强...
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 微晶玻璃概述
1.2 硅酸盐微晶玻璃熔体粘度
1.3 分子动力学模拟技术和在材料中的应用
1.4 选题背景与意义
第二章 分子动力学模拟技术
2.1 分子动力学模拟的基本原理
2.2 分子动力学模拟的主要概念和技术
2.2.1 有限差分法
2.2.2 势函数
2.2.3 初始条件和边界条件
2.2.4 系综
2.2.5 模拟过程中相关量的提取
2.3 粘度模拟参数及影响粘度因素
2.4 分子动力学模拟的基本步骤
第三章 RO/R_2O-Al_2O_3-SiO_2高温熔体模拟
3.1 构建模型过程
3.1.1 构建模型导入粒子的配比
3.1.2 构建模型体系密度的设定
3.1.3 构建模型的力场选择
3.2 模型模拟运行过程
3.3 结果表征和参数提取
3.3.1 均方位移
3.3.2 径向分布函数(RDF)
3.3.3 键长键角
3.3.4 聚合物和桥氧分析
3.3.5 粘度
第四章 碱金属氧化物种类及含量对RO/R_2O-Al_2O_3-SiO_2高温熔体粘度影响
4.1 模拟过程
4.2 实验结果及对比分析
4.2.1 能量平衡状态
4.2.2 均方位移和自扩散系数
4.2.3 键长和键角分析
4.2.3.1 键长分布
4.2.3.2 键角分布
4.2.4 桥氧分析
4.3 理论剪切粘度测试
4.4 本章小结
第五章 硅含量对RO/R_2O-Al_2O_3-SiO_2高温熔体网络结构和粘度影响
5.1 模拟过程
5.2 结果分析与讨论
5.2.1 总能量变化
5.2.2 径向分布函数
5.2.3 均方位移
5.2.4 键长、键角分布
5.2.4.1 键角分布
5.2.4.2 键长分布
5.2.5 桥氧和四面体
5.2.5.1 桥氧
5.2.5.2 四面体
5.3 粘度测试结果
5.4 小结
第六章 结论与展望
6.1 全文总结
6.2 对下一步的研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]碱金属与碱土金属卤化物电荷分布和偶极矩的ABEEMσπ模拟[J]. 汪建江,杨忠志. 分子科学学报. 2014(06)
[2]晶化时间对钢渣微晶玻璃结构和性能的影响[J]. 张凯,武文斐,李保卫. 华中科技大学学报(自然科学版). 2014(05)
[3]硅酸钙熔体局域结构的经典分子动力学模拟与结构热力学模型的比较(英文)[J]. 吴永全,戴辰,蒋国昌. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(05)
[4]金属Be体膨胀系数及自扩散系数的分子动力学模拟[J]. 丁兰花,赵尚丽. 电子制作. 2014(07)
[5]绿色建材与新型微晶玻璃制品——玻晶砖[J]. 韩雄雄. 科技与企业. 2014(09)
[6]溶菌酶蛋白与聚合物防污膜相互作用的分子动力学模拟[J]. 张恒,胡立梅,蔺存国,王利,苑世领. 高分子学报. 2014(01)
[7]烃类水合物导热特性的分子动力学模拟[J]. 万丽华,梁德青,关进安. 化工学报. 2014(03)
[8]氟氧化物微晶玻璃散射效率的研究[J]. 林妙玲,赵丽娟,兰子鉴,常丽芬,余华. 光散射学报. 2014(04)
[9]烧结法制备金矿尾砂CaO-Al2O3-SiO2微晶玻璃及其性能研究[J]. 陈维铅,高淑雅,董亚琼,刘杰. 硅酸盐学报. 2014(01)
[10]钢渣—赤泥微晶玻璃的制备及性能[J]. 张全鹏,刘立强,井敏,李航,王明国,牛文贺,王正,邢瑞平. 材料科学与工程学报. 2013(06)
博士论文
[1]LAGTP微晶玻璃显微结构、导电性能及应用研究[D]. 何坤.中国建筑材料科学研究总院 2013
[2]低温烧结BaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的析晶特性及其应用研究[D]. 芦玉峰.国防科学技术大学 2007
[3]硅酸盐熔体微观结构及其与宏观性质关系的理论研究[D]. 吴永全.上海大学 2004
硕士论文
[1]CaO-Al2O3-SiO2-Fe2O3体系微晶玻璃分子动力学模拟的探索研究[D]. 王明国.山东建筑大学 2014
[2]分子动力学模拟位错和界面的相互作用[D]. 周银库.湘潭大学 2012
[3]玄武岩矿渣微晶玻璃的制备研究[D]. 孙帅.江苏大学 2010
[4]陶瓷烧结法制备废渣微晶玻璃建材的研究[D]. 刘红玉.郑州大学 2010
[5]微晶玻璃的分子动力学研究[D]. 朱才镇.深圳大学 2007
[6]CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃表面析晶机理研究[D]. 吴鹏.武汉理工大学 2006
[7]金属熔体粘度的分子动力学模拟[D]. 韩秀峰.山东大学 2005
[8]CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的研究[D]. 彭文琴.湖南大学 2001
本文编号：3513737
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 微晶玻璃概述
1.2 硅酸盐微晶玻璃熔体粘度
1.3 分子动力学模拟技术和在材料中的应用
1.4 选题背景与意义
第二章 分子动力学模拟技术
2.1 分子动力学模拟的基本原理
2.2 分子动力学模拟的主要概念和技术
2.2.1 有限差分法
2.2.2 势函数
2.2.3 初始条件和边界条件
2.2.4 系综
2.2.5 模拟过程中相关量的提取
2.3 粘度模拟参数及影响粘度因素
2.4 分子动力学模拟的基本步骤
第三章 RO/R_2O-Al_2O_3-SiO_2高温熔体模拟
3.1 构建模型过程
3.1.1 构建模型导入粒子的配比
3.1.2 构建模型体系密度的设定
3.1.3 构建模型的力场选择
3.2 模型模拟运行过程
3.3 结果表征和参数提取
3.3.1 均方位移
3.3.2 径向分布函数(RDF)
3.3.3 键长键角
3.3.4 聚合物和桥氧分析
3.3.5 粘度
第四章 碱金属氧化物种类及含量对RO/R_2O-Al_2O_3-SiO_2高温熔体粘度影响
4.1 模拟过程
4.2 实验结果及对比分析
4.2.1 能量平衡状态
4.2.2 均方位移和自扩散系数
4.2.3 键长和键角分析
4.2.3.1 键长分布
4.2.3.2 键角分布
4.2.4 桥氧分析
4.3 理论剪切粘度测试
4.4 本章小结
第五章 硅含量对RO/R_2O-Al_2O_3-SiO_2高温熔体网络结构和粘度影响
5.1 模拟过程
5.2 结果分析与讨论
5.2.1 总能量变化
5.2.2 径向分布函数
5.2.3 均方位移
5.2.4 键长、键角分布
5.2.4.1 键角分布
5.2.4.2 键长分布
5.2.5 桥氧和四面体
5.2.5.1 桥氧
5.2.5.2 四面体
5.3 粘度测试结果
5.4 小结
第六章 结论与展望
6.1 全文总结
6.2 对下一步的研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]碱金属与碱土金属卤化物电荷分布和偶极矩的ABEEMσπ模拟[J]. 汪建江,杨忠志. 分子科学学报. 2014(06)
[2]晶化时间对钢渣微晶玻璃结构和性能的影响[J]. 张凯,武文斐,李保卫. 华中科技大学学报(自然科学版). 2014(05)
[3]硅酸钙熔体局域结构的经典分子动力学模拟与结构热力学模型的比较(英文)[J]. 吴永全,戴辰,蒋国昌. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(05)
[4]金属Be体膨胀系数及自扩散系数的分子动力学模拟[J]. 丁兰花,赵尚丽. 电子制作. 2014(07)
[5]绿色建材与新型微晶玻璃制品——玻晶砖[J]. 韩雄雄. 科技与企业. 2014(09)
[6]溶菌酶蛋白与聚合物防污膜相互作用的分子动力学模拟[J]. 张恒,胡立梅,蔺存国,王利,苑世领. 高分子学报. 2014(01)
[7]烃类水合物导热特性的分子动力学模拟[J]. 万丽华,梁德青,关进安. 化工学报. 2014(03)
[8]氟氧化物微晶玻璃散射效率的研究[J]. 林妙玲,赵丽娟,兰子鉴,常丽芬,余华. 光散射学报. 2014(04)
[9]烧结法制备金矿尾砂CaO-Al2O3-SiO2微晶玻璃及其性能研究[J]. 陈维铅,高淑雅,董亚琼,刘杰. 硅酸盐学报. 2014(01)
[10]钢渣—赤泥微晶玻璃的制备及性能[J]. 张全鹏,刘立强,井敏,李航,王明国,牛文贺,王正,邢瑞平. 材料科学与工程学报. 2013(06)
博士论文
[1]LAGTP微晶玻璃显微结构、导电性能及应用研究[D]. 何坤.中国建筑材料科学研究总院 2013
[2]低温烧结BaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的析晶特性及其应用研究[D]. 芦玉峰.国防科学技术大学 2007
[3]硅酸盐熔体微观结构及其与宏观性质关系的理论研究[D]. 吴永全.上海大学 2004
硕士论文
[1]CaO-Al2O3-SiO2-Fe2O3体系微晶玻璃分子动力学模拟的探索研究[D]. 王明国.山东建筑大学 2014
[2]分子动力学模拟位错和界面的相互作用[D]. 周银库.湘潭大学 2012
[3]玄武岩矿渣微晶玻璃的制备研究[D]. 孙帅.江苏大学 2010
[4]陶瓷烧结法制备废渣微晶玻璃建材的研究[D]. 刘红玉.郑州大学 2010
[5]微晶玻璃的分子动力学研究[D]. 朱才镇.深圳大学 2007
[6]CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃表面析晶机理研究[D]. 吴鹏.武汉理工大学 2006
[7]金属熔体粘度的分子动力学模拟[D]. 韩秀峰.山东大学 2005
[8]CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的研究[D]. 彭文琴.湖南大学 2001
本文编号：3513737
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3513737.html
