金属在熔化前后微观结构会发生突变,微观结构的变化必然会导致一些宏观性质发生改变。由于金属铝在我们的日常生活和工业生产中有着广泛的应用,因此研究铝的熔化有着重要的意义。本文采用Adams嵌入原子势利用分子动力学方法模拟了单晶铝的体熔化和铝(100)、(110)面的表面熔化过程,主要通过径向分布函数、配位数、缺陷原子数等方法讨论了单晶铝体熔化和表面熔化的行为。我们分析了单晶铝在体熔化过程中内能、体积随温度的变化规律以及在表面熔化过程中熔化速度随温度的变化规律,这样就从微观上展现了铝熔化的整个过程。单晶铝体熔化的模拟结果表明,对于面心立方结构的铝样品,其体积、内能、配位数在1205K发生突变,体熔点Ts约为1205K。通过模拟单晶铝(100)、(110)面的表面熔化过程,我们发现铝(100)面的熔点为985K,铝(110)面的熔点为955K;在同一温度下单晶铝(110)面的熔化速度大于铝(100)面的熔化速度;且在同一温度下单晶铝(110)面比铝(100)面的无序层厚度大。因此表明表面熔化具有各向异性,表面熔化不仅与晶体的结构有关,还与晶面取向有密切关系,即原子的排布与表面熔化有着密切的关系。本文模拟结果与实验结果相吻合。通过比较我们发现,体熔点明显高于表面熔化得到的熔点,是由于体熔化模拟的铝晶体没有界面和自由面,其晶格稳定性较强,且固—液界面的形成会导致晶体过热;体熔化与表面熔化的原理不同,体熔化是晶格弹性失稳或自发热缺陷引发的熔化过程,而表面熔化是固—液界面自由能相等并维持共存状态引发的熔化过程。