液态金属In凝固过程中微观结构转变的模拟研究

被引:34
作者
刘让苏
覃树萍
侯兆阳
陈晓莹
刘凤翔
机构
[1] 湖南大学应用物理系,湖南大学应用物理系,湖南大学应用物理系,湖南大学应用物理系,湖南大学应用物理系长沙,长沙,长沙,长沙,长沙
关键词
液态金属In; 微结构转变; 团簇结构; 分子动力学; 计算机模拟;
D O I
暂无
中图分类号
TG111.4 [金属的液体结构和凝固理论];
学科分类号
080601 [冶金物理化学];
摘要
采用分子动力学方法对液态金属In的快速凝固过程进行计算机模拟跟踪研究 .运用HA键型指数法和原子成团类型指数法分析了金属原子In的成键类型和形成的原子团簇结构 .发现 :与通常的液态金属 (如Al)相反 ,随着温度的降低 ,二十面体及与二十面体相关的 1 5 5 1键越来越少 ;与四方体 ,六角密堆积相关的 1 4 2 1 ,1 4 2 2和 1 4 31键数目总和变化很小 ;而与菱面体相关的 1 32l,1 31 1 ,1 30 1和 1 2 0 1的数目却随着温度的降低而显著增加 ,逐渐占据优势 .最后形成一种新型的以菱面体结构为主、夹杂着立方体 (fcc ,bcc)、六角密集等团簇结构所组成的非晶态结构 ,而原来在金属Al的非晶态结构中占绝对优势的二十面体及各种类型多面体团簇结构 ,在此已经完全消失 .这正是非晶态金属In的g(r)曲线分裂的第二峰的顺序为前低后高 ,而与非晶态金属Al的g(r)曲线 (其分裂的第二蜂的顺序为前高后低 )明显不同的微观结构上的物理根源
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