受限金属液体的分子动力学研究

发布时间：2017-10-04 06:10

  本文关键词：受限金属液体的分子动力学研究

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【摘要】：本文采用分子动力学模拟方法及镶嵌原子势,模拟了Cu50Zr50和Al受限在不同类型的墙内的动力学行为。墙与液体之间的相互作用采用Lennard-Jones势,改变能量Lennard-Jones势中参数ε,墙与液体之间由非润湿关系向润湿关系转变,我们计算了不同润湿条件下的受限Cu50Zr50和受限Al的熔化过程和冷却过程。我们还研究了受限液体厚度对熔化过程和冷却过程的影响。厚度为32.5?的受限Cu50Zr50液体合金,随着ε从0.001eV增加到0.8eV过程中,其熔化温度(Tm)先迅速增加后减小,当ε=0.04eV时Tm取最大值。在冷却过程中,在ε=0.001eV到ε=0.04e V过程中,受限Cu50Zr50的玻璃转变温度(Tg)缓慢增加,在ε0.04e V后Tg基本不变,此时Tg与块体Cu50Zr50的Tg基本相同。在同一ε的条件下,当厚度从32.5?增加到97.5?时,受限Cu50Zr50的Tm升高;在冷却过程中,受限Cu50Zr50的Tg基本不变。我们研究了厚度为40.5?的受限Al金属,随着ε从0.01eV增加到0.8eV过程中,Tm先升高后降低,在ε=0.1eV时Tm取最大值。在结晶过程中,随着ε从0.01eV到0.1eV过程中,受限Al的结晶温度(Tx)迅速增加,在ε=0.1eV时结晶温度有最大值。从ε=0.1eV到ε=0.8eV过程中,结晶温度缓慢降低。在同一ε的条件下,当厚度从40.5?增加到121.5?时,受限Al的Tm升高;在结晶过程中,受限Al的Tx降低。
【关键词】：受限液体 金属玻璃 分子动力学模拟
【学位授予单位】：哈尔滨师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG111
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-8
• 第1章 绪论8-18
• 1.1 选题的意义8
• 1.2 液体结构的概述8-11
• 1.2.1 液体结构的有序性8-9
• 1.2.2 液体的润湿特性9-11
• 1.3 受限液体的研究现状11-17
• 1.3.1 受限墙的类型11-12
• 1.3.2 受限液体的熔化12-15
• 1.3.3 受限液体的玻璃转变15-17
• 1.4 本论文的研究目的及内容17-18
• 1.4.1 研究目的17
• 1.4.2 研究内容17-18
• 第2章 分子动力学模拟方法18-26
• 2.1 分子动力学模拟的基本原理18
• 2.2 分子动力学的运动方程18-19
• 2.3 运动方程的数值积分19-20
• 2.4 周期边界条件20-21
• 2.5 原子势能函数21-22
• 2.6 分子动力学模拟的系综22-24
• 2.6.1 控温方法22-23
• 2.6.2 控压方法23-24
• 2.7 LAMMPS软件24-25
• 2.8 均方位移25-26
• 第3章 受限Cu_(50)Zr_(50)的分子动力学模拟26-40
• 3.1 引言26
• 3.2 模拟方法及过程26-27
• 3.3 模拟结果与讨论27-39
• 3.3.1 受限Cu_(50)Zr_(50)的熔化27-31
• 3.3.2 受限Cu_(50)Zr_(50)的玻璃转变31-35
• 3.3.3 受限Cu_(50)Zr_(50)的厚度变化对T_m和T_g的影响35-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第4章 受限Al的分子动力学模拟40-53
• 4.1 引言40
• 4.2 模拟方法及过程40-41
• 4.3 模拟结果与讨论41-52
• 4.3.1 受限Al的熔化41-44
• 4.3.2 受限Al的结晶过程44-46
• 4.3.3 受限Al的厚度变化对T_m和T_x的影响46-52
• 4.4 本章小结52-53
• 结论53-54
• 参考文献54-58
• 攻读硕士学位期间发表论文58-60
• 致谢60

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本文编号：969037