金属学报  2004, Vol. 40 Issue (3): 251-256

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金属Cu熔化及晶化行为的计算机模拟

张 弢;张晓茹;管 立;齐元华;徐昌业

山东大学物理与微电子学院

The Simulation of Metal Cu In The Melting and Solidification Process

ZHANG Tao; ZHANG Xiaoru; GUAN Li; QI Yuanhua; XU Changye

School of Physics and Micro Electron; Shandong University

张弢; 张晓茹; 管立; 齐元华; 徐昌业 . 金属Cu熔化及晶化行为的计算机模拟[J]. 金属学报, 2004, 40(3): 251-256 .
, , , , . The Simulation of Metal Cu In The Melting and Solidification Process[J]. Acta Metall Sin, 2004, 40(3): 251-256 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(12828 KB)   摘要: 采用分子动力学方法对500个金属Cu原子的模型体系在熔化及晶化过程中的结构组态、能量变化进行了计算机模拟研究. 原子间作用势采用FS势. 模拟结果表明:在连续升温过程中, 金属Cu在1444 K熔化；在较慢冷却条件下,液Cu在1014~K结晶；在较快冷速条件下, 液Cu形成非晶态.从能量的角度分析了模拟过程中温度变化速率对结果的影响, 并给出了体系微观结构与能量变化关系的物理图像. 关键词 ： 分子动力学模拟,  FS多体作用势     Abstract：The structure and energy of the system formed by 500 Cu—atoms controlled by the period boundary condition have been studied by the molecular dynamics simulation in the melting and solidification process, in which the FS potential was used. The conclusion obtained is that the melting point of Cu is 1444 K at continuous heating process, the crystallized point is 1014 K at slower cooling rate and the non--crystalline phase will be formed at faster cooling rate. In the end, the influence of the temperature changing rate has been analyzed from a view of the total energy changing, and the relationship between the microstructure and the system total energy has been pointed out. Key words： molecular dynamics simulation    FS potential 收稿日期: 2003-01-27      ZTFLH:  TG146.1   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 张弢 张晓茹 管立 齐元华 徐昌业 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2004/V40/I3/251 [1] Allen M P, Tildesley D J. Computer simulat(?)on of liquids. Oxford. Clarendon Press, 1987 [2] Daw M S, Baskes M I. Phys Rev, 1984; B29:6443 [3] Brandt E H. J Phys Condens Matter, 1989; 1:9985 [4] Fincham D, Heyes D M. Adv Chem Phys, 1985; 63:493 [5] Foiles S M, Baskes M I, Daw M S. Phys Rev, 1986; B33:7983 [6] Daw M S. Surf Sca, 1986; 166:L161 [7] Finnis M W, Sinclair J E. Philos Meg, 1984; A50:45 [8] Akland G J, Vitek V Phys Rev, 1990; B41． 10324 [9] Andersen H C. I Chem Phys, 1980; 72:2384 [10] Pettifor D G, Cottrell A H. Electron Theory in Alloy Design, London: The Institute of Materials, 1992:202 [11] Waseda Y The Structure of Non-crystall(?)ne Matemals. New York. Mcgraw-Hill, 1980:292 [12] Honeycutt J Dana, Andersen Hans C. J Phys Chem, 1987, 91 4950 [13] Nelson D R, Toner J. Phys Rev, 1981; B24:363 [14] Takam(?)chi Iida, Rodericd I L. Guthrie, The Phys(?)cal Propert(?)es of L(?)qu(?)d Metals. Oxford. Clarendon Press, 1993 34 [15] Shu(?)chi N, Fumiko Y. J Chem Phys, 1986; 84:1803 [16] Janusz M Holender, Phys Rev, 1990; B41:8054 [17] Waug L, Bian X F, Li H. Ch(?)n J Chem Phys, 2000; 13·544(王丽,边秀房,李辉 化学物理学报 2000;13:544) [18] Abraham F F. J Chem Phys, 1980; 72:359 [1] 梁晋洁, 高宁, 李玉红. 体心立方Fe中微裂纹与间隙型位错环相互作用的分子动力学模拟[J]. 金属学报, 2020, 56(9): 1286-1294. [2] 周霞,刘霄霞. 石墨烯纳米片增强镁基复合材料力学性能及增强机制[J]. 金属学报, 2020, 56(2): 240-248. [3] 张海峰, 闫海乐, 贾楠, 金剑锋, 赵骧. Cu/Ti纳米层状复合体塑性变形机制的分子动力学模拟研究[J]. 金属学报, 2018, 54(9): 1333-1342. [4] 梁力, 马明旺, 谈效华, 向伟, 王远, 程焰林. 含缺陷金属Ti力学性能的模拟研究[J]. 金属学报, 2015, 51(1): 107-113. [5] 莫云飞 刘让苏 梁永超 郑乃超 周丽丽 田泽安 彭平. ZnxAl100-x合金快凝过程中微结构演变特性的分子动力学模拟[J]. 金属学报, 2012, 48(8): 907-914. [6] 坚增运,李娜,常芳娥,方雯,赵志伟,董广志,介万奇. Cu熔体中原子团簇在凝固过程中的演变规律分子动力学模拟[J]. 金属学报, 2012, 48(6): 703-708. [7] 刘小明 由小川 柳占立 聂君锋 庄 茁. 纳米Ni薄膜在摩擦过程中塑性行为的分子动力学模拟[J]. 金属学报, 2009, 45(2): 137-142. [8] 程东 严志军 严立. Cu/Ni多层膜强化机理的分子动力学模拟[J]. 金属学报, 2008, 44(12): 1461-1464. [9] 赵毅; 赵九洲; 胡壮麒 . 过冷Ni3Al熔体形核的分子动力学模拟[J]. 金属学报, 2008, 44(10): 1157-1160 . [10] 程东; 严志军; 严立 . 单晶Cu表面黏-滑效应的分子动力学模拟[J]. 金属学报, 2006, 42(11): 1149-1152 . [11] 王晓春; 贾瑜; 姚乾凯; 王飞; 马健新; 胡行 . 金属高Miller指数表面能的分子动力学研究[J]. 金属学报, 2004, 40(6): 589-. [12] 李启楷; 张跃; 褚武扬 . 纳米压痕形变过程的分子动力学模拟[J]. 金属学报, 2004, 40(12): 1238-1242 . [13] 李明; 褚武扬; 高克玮; 乔利杰 . 铝单晶中位错交割过程的分子动力学模拟[J]. 金属学报, 2003, 39(10): 1099-1104 . [14] 李启楷; 张跃; 郭献忠; 褚武扬 . Cu3Au中脱合金层产生内应力的分子动力学模拟[J]. 金属学报, 2003, 39(1): 51-54 . [15] 徐昌业; 张弢; 吴爱玲; 张晓茹 . 液态合金NiAl3冷却过程中的分子动力学模拟[J]. 金属学报, 2002, 38(3): 321-325 . Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed