升溫速率對(duì)金屬熔化和過(guò)熱的影響
(作者未知) 2011/9/1
關(guān)鍵詞:分子動(dòng)力學(xué)模擬;熔化;過(guò)熱;金屬鉛;金屬銀
摘要:采用分子動(dòng)力學(xué)方法和QSC(Quantum Sutton-Chen)力場(chǎng)研究了升溫速率對(duì)金屬銀和金屬。鉛的熔化和過(guò)熱行為的影響。研究結(jié)果表明,升溫速率對(duì)金屬銀和鉛的熔化和過(guò)熱行為有很大影。響,隨著升溫速率的升高.金屬的熔點(diǎn)有所升高。高的升溫速率會(huì)導(dǎo)致金屬體系內(nèi)部無(wú)序化程度。增加,降低了熔化相變的能壘。升溫速率導(dǎo)致的銀和鉛完美晶體的過(guò)熱極限分別為土450 K和800 K。
固體 的 熔 化是最常見(jiàn)的相變現(xiàn)象之一,但熔化的機(jī)理仍是物理化學(xué)和凝聚態(tài)物理中尚未解決的一個(gè)問(wèn)題。影響熔化的因素中,表面效應(yīng)是眾所周知的。細(xì)微顆粒的熔點(diǎn)要比大塊晶體低得多,這是由于細(xì)微顆粒具有大的比表面積和表面能。在溫度很低的情況下就能在表面發(fā)生熔化。缺陷可以認(rèn)為是內(nèi)表面,與表面一樣能為液相形成和生長(zhǎng)提供條件,所以過(guò)熱現(xiàn)象很難發(fā)生[1,21如果能排除表面效應(yīng)的影響,情況就大大不同了。前人的理論研究和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明即使細(xì)微顆粒被晶格匹配的高熔點(diǎn)材料包裹后也能觀察到過(guò)熱現(xiàn)象,包裹后能顯著減少液相成核的可能。1 -- 20 tar的鉛顆粒被鋁包裹后在603一673 K才發(fā)生熔化[(3.41。包裹在金中的銀顆?梢赃^(guò)熱25 Kl110
嵌人到鋁晶格中的A:晶體可以保持到703 Klslo嵌人石墨中的鉛微晶的過(guò)熱行為由其大小和形狀決定[s]. roughten等人用分子動(dòng)力學(xué)方法研究了包裹的Lennard-Jones順粒的過(guò)熱行為,結(jié)果表明,顆粒能達(dá)到的過(guò)熱程度取決于包裹層的厚度以及包裹層和被包裹顆粒的相互作用強(qiáng)度川。
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