氦原子对镍金属中刃型位错运动行为影响的原子模拟（英文）

发布时间：2018-08-31 17:35

【摘要】：应用分子动力学(MD)技术和改进分析型嵌入原子法(MAEAM)研究氦原子对镍金属中(a/2)?110?{111}刃型位错迁移行为的影响。首先通过计算晶格的Burgers矢量分布,确定两刃型分位错之间的平衡距离(Ded)约为25.95?,而它们之间的堆垛层错能(Esf)约为108 m J/m2。然后研究He原子在晶格中不同位置的形成能(Ef),发现He原子在镍金属晶体的张力区域受到晶格的吸引,而其在压缩区域则受到晶格排斥。通过探讨He原子与刃型位错之间的相互作用发现,相比于置换He原子而言,间隙He原子对位错迁移行为的影响更强烈。最后,研究表明间隙He原子的迁移在第一个分位错跨过后表现更明显,同时刃型位错也为He原子迁移提供了更快速的扩散路径。
[Abstract]:The effect of helium atom on the migration behavior of (a / 2) 110- {111} edge dislocation in nickel metal was studied by molecular dynamics (MD) technique and modified analytical embedded atom method (MAEAM). First, by calculating the Burgers vector distribution of the lattice, the equilibrium distance between the two edge dislocations is determined to be about 25.95 (Ded), and the stacking fault energy (Esf) between them is about 108mJ / m2. Then the formation energies of He atoms at different positions in the crystal lattice are studied. It is found that the He atom is attracted by the lattice in the tension region of the nickel crystal and repellent in the compressed region. By studying the interaction between He atoms and edge dislocations, it is found that interstitial He atoms have a stronger effect on dislocation migration than substitution of He atoms. Finally, it is shown that the migration of interstitial He atoms is more obvious after the first dislocation crosses, and the edge dislocation also provides a faster diffusion path for the migration of He atoms.
【作者单位】： 岭南师范学院物理科学与技术学院;
【基金】：Project(ZL1405)supported by the Talent Project of Lingnan Normal University,China
【分类号】：TG146.15

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 穆君伟;孙世成;江忠浩;连建设;蒋青;;Dislocation-mediated creep process in nanocrystalline Cu[J];Chinese Physics B;2013年03期

2 周洪波;金硕;张颖;舒小林;牛亮亮;;Role of helium in the sliding and mechanical properties of a vanadium grain boundary:A first-principles study[J];Chinese Physics B;2014年05期

3 何艳生;符师桦;张青川;;不同加载条件下位错和溶质原子交互作用的数值模拟[J];物理学报;2014年22期

4 宋辉;王忠金;;脉冲电流处理对钛板位错可动性的影响(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2012年07期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 Li-hua Zhao;Li Zhan;Hao Bai;Da-qiang Cang;;Effect of electric pulse on the crystal structure of solidified copper ingots[J];International Journal of Minerals Metallurgy and Materials;2013年06期

2 沈同德;高欣海;于开元;;抗辐照纳米材料的研究进展[J];燕山大学学报;2014年04期

3 刘一泽;董显平;张澜庭;孙锋;;再结晶温度对新型含铝奥氏体耐热钢显微组织及蠕变性能的影响[J];机械工程材料;2015年04期

4 王丽莉;刘建波;肖永浩;谢志毅;;分子动力学研究钚晶体中的氦泡迁移与合并[J];计算机与应用化学;2015年01期

5 任杰;买买提明·艾尼;阿布都热合曼·阿布都卡地尔;;夹杂物与空洞相互干涉对刃型位错运动吸附特性的影响[J];新疆大学学报(自然科学版);2014年02期

6 王丽莉;万明杰;蒋刚;刘建波;;Pu-Ga合金中氦泡聚集行为的分子动力学模拟[J];原子能科学技术;2014年S1期

7 孟凡顺;李久会;赵星;;第一性原理研究Zn偏析对CuΣ5晶界的影响[J];物理学报;2014年23期

8 张宝玲;宋小勇;侯氢;汪俊;;高密度氦相变的分子动力学研究[J];物理学报;2015年01期

9 韩录会;法涛;赵雅文;张丽;向鑫;刘柯钊;;He/H离子辐照损伤及其对ODS钢显微硬度的影响研究[J];原子能科学技术;2015年03期

10 刘永庆;买买提明·艾尼;;BCC铁刃位错与铜沉淀物、空洞相互作用的分子动力学模拟[J];机械制造与自动化;2015年02期

相关博士学位论文 前7条

1 于潇翔;多尺度序列算法发展及镍基高温合金元素协同效应研究[D];清华大学;2012年

2 阳喜元;Ni/Ni_3Al纳米丝中界面与合金化效应的模拟研究[D];湖南大学;2013年

3 孙世成;高氮无镍奥氏体不锈钢的微观结构和力学性能研究[D];吉林大学;2014年

4 许春萍;体心立方铁中晶界对氦团簇形成的影响[D];兰州大学;2014年

5 刘平平;聚变堆用铁基结构材料的辐照损伤[D];北京科技大学;2015年

6 于静;基于强脉冲电流金属材料裂纹止裂及愈合技术研究[D];大连理工大学;2014年

7 张崇;固溶体及非晶合金近程序结构的模拟研究[D];大连理工大学;2014年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 韩国明;崔传勇;谷月峰;胡壮麒;孙晓峰;;一种镍基高温合金PLC效应的温度依赖性研究[J];金属学报;2013年10期

2 江慧丰;张青川;徐毅豪;伍小平;;固溶处理对Al-Cu合金中Portevin-Le Chatelier效应空域行为的影响[J];物理学报;2006年01期

3 彭开萍;陈文哲;钱匡武;;3004铝合金“反常”锯齿屈服现象的研究[J];物理学报;2006年07期

4 曹鹏涛;张青川;肖锐;熊少敏;;红外测温法研究Al-Mg合金中的Portevin-Le Chatelier效应[J];物理学报;2009年08期

5 柏振海;黎文献;罗兵辉;张迎元;;6066Al/SiC_p复合材料内耗性能研究[J];物理学进展;2006年Z1期

6 王忠金;宋辉;;Effect of electropulsing on anisotropy behaviour of cold-rolled commercially pure titanium sheet[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2009年S2期

7 高越;符师桦;蔡玉龙;程腾;张青川;;数字剪切散斑干涉法研究铝合金中Portevin-Le Chatelier带的离面变形行为[J];物理学报;2014年06期

【相似文献】

相关期刊论文 前8条

1 陈海涛;高曾辉;肖尚辉;王藩侯;程晓洪;;有倾斜透镜存在时两个刃型位错的相互作用[J];物理学报;2013年04期

2 曾祥国;盛鹰;王清远;石宵爽;;一种基于面向对象模拟刃型位错运动图象及应力场的方法[J];四川大学学报(自然科学版);2007年03期

3 解丽娟;张建民;;金属Ta中刃型位错弛豫结构和能量的原子级模拟[J];陕西师范大学学报(自然科学版);2006年03期

4 任杰;买买提明·艾尼;阿布都热合曼·阿布都卡地尔;;夹杂物与空洞相互干涉对刃型位错运动吸附特性的影响[J];新疆大学学报(自然科学版);2014年02期

5 胡亚群;胡玮军;;旋转圆柱材料的刃型位错[J];机械;2008年06期

6 黄海峰;买买提明·艾尼;高桥昭如;菊池正纪;;BCC铁中刃型位错与铜沉淀物相互作用的原子尺度模拟[J];沈阳农业大学学报;2009年04期

7 牛原,赵栋梁,王崇愚;Fe中刃型位错及其掺杂体系的电子结构[J];金属学报;2001年03期

8 ;[J];;年期

相关会议论文 前2条

1 赵迎新;刘又文;;刃型位错与任意形状纳米硬质夹杂的相互作用机理[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

2 黄海峰;买买提明·艾尼;阿布都热合曼·阿布都卡地尔;高桥昭如;刘恒;虞烈;王铁军;;BCC铁中刃型位错与铜沉淀物相互作用的原子尺度模拟[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

相关硕士学位论文 前2条

1 何坤;面心立方金属Cu刃型位错组态的分子动力学研究[D];山东理工大学;2014年

2 黄鹤;4H-SiC材料中刃型位错的理论研究[D];西安电子科技大学;2011年

，

本文编号：2215686