Al液诱导凝固过程的分子动力学模拟

发布时间：2021-08-28 02:59

　　采用分子动力学（molecular dynamics,MD）方法模拟了嵌入不同半径（0.37～2.4 nm）固态Al晶核的Al液诱导凝固过程.结果表明,体系临界温度和嵌入晶核半径的倒数呈线性关系,符合吉布斯-汤姆森（Gibbs-Thomson,G-T）效应,得到的G-T系数Γ为1.4×10^-7K·m,体材料熔点T_m^bulk为（985.36±11.25）K.借助Γ计算出固液界面能为（140.35±9.05） mJ/m²,与通过毛细波动法获得的149 mJ/m²比较接近,再次证实了Turnbull的实验值（93 mJ/m²）较低.外推得到诱导凝固失效半径为0.91 nm,此时体系温度已达到临界温度极限值.在该极限值下,体系可以自发形核,孕育时间呈现随机性,微观结构表现为不稳定的层错互相交织.在有效晶核尺寸范畴内,孕育时间随嵌入晶核半径的增大而增加,长大速度却随半径的增大而降低,微观结构是稳定的lamellar结构. 

【文章来源】：上海大学学报(自然科学版). 2020,26(02)北大核心CSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

图５临界温度和晶核半径倒数的关系??Ｆｉｇ．?５?Ｃｒｉｔｉｃａｌ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ａｓ?ａ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｉｎｖｅｒｓｅ?ｏｆ?ｎｕｃｌｅｕｓ?ｒａｄｉｉ??

【参考文献】：
期刊论文
[1]嵌入纳米Fe颗粒的Fe液凝固过程的分子动力学模拟（英文）[J]. 吴永全,沈通,陆秀明,张宁,赖莉珊,高帅.  物理化学学报. 2013(02)



本文编号：3367650