液态Li-Pb包层是国际上最具发展潜力的热核聚变反应堆包层概念设计之一,液态Li-Pb合金是该包层的关键材料。液态Li-Pb在极端高温和强辐照的包层环境内流动,并对壁结构材料具有一定程度的腐蚀性,这将直接影响包层的安全和寿命。因此液态Li-Pb合金与结构材料之间的相容性是不可回避的问题,这种相容性的微观表现为固液界面的相互作用。液态合金的扩散运动是影响腐蚀速度的重要因素之一,了解液态Li-Pb合金本身的扩散行为是研究固液界面相互作用的基础。本文用分子动力学方法,结合改进分析型嵌入原子模型(MAEAM)计算液态Li、Pb和Li-Pb合金的扩散行为。重点分析温度和成分效应对液态Li-Pb合金扩散性质的影响,结合不同条件下的热力学参数,并由此得出温度、成分与扩散系数、键团簇密度和化学有序程度等方面的关系。研究发现,单质Li和Pb的扩散性质模拟结果与实验结果很好相符,并且比其他的模拟结果更接近实验值。温度和成分因素对液态Li-Pb的扩散性质有很大的影响。对于LisoPbso的温度效应,合金内组元扩散系数和互扩散系数均随温度升高而增大,组元扩散系数小于对应金属单质的自扩散系数,也小于合金互扩散系数。对于液态Li-Pb的成分效应,液态Li-Pb合金组元扩散系数随着Li摩尔分数的增加先缓慢减小,然后在Li摩尔分数超过50%后迅速增大。而互扩散系数随Li摩尔分数的增加而单调变大,且一直大于组元扩散系数。这是由于在液态Li-Pb中,Li和Pb原子之间存在很强的相互作用,这种作用强于同种元素之间的相互作用,促使Li与Pb原子相互吸引并形成较为稳定的键团簇,而键团簇降低了合金中Li和Pb的扩散系数但提高了合金互扩散系数。液态Li-Pb的键团簇密度和化学有序程度受温度和成分的影响,它们随温度升高而降低,并在Li摩尔分数为50%左右时达到最高值,这些变化与扩散系数的变化一致。本文的研究为分析液态Li-Pb合金扩散行为的微观机理奠定了基础。