Mg/Zn界面原子扩散的分子动力学模拟

来源 :上海大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:laotzu123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本学位论文的工作围绕镀锌板镀镁合金化过程中Mg/Zn界面原子扩散的分子动力学(MD)模拟而进行。具体工作包括三个部分。 1).加速分子动力学——加速因子法及相应的两步法的提出和验证传统:MD模拟的纳秒级时间尺度限制了对固体界面原子的深层扩散、渗透以及相形成等长时动力学性质的模拟研究。为此,本文在HyperDynamics框架内,针对Mg/Zn界面的原子扩散,提出了一种加速MD方法,即AF加速MD(Accelerating Factor MD,AFMD)法。利用创建的AFMD法结合Lennard-Jones双体势对Mg(0001)/Zn(0001)界面进行加速MD模拟,重点考察了界面的微观结构及原子扩散,结果表明AFMD法非常容易实现界面原子的深层扩散。在此基础上,还证明了两步法思想(AFMD模拟+传统MD模拟)能得到不同动力学阶段的体系平衡结构及平衡能量,是分析体系微观结构及相分布必须的加速MD模拟技术。由此,我们构建了AFMD模拟Mg/Zn界面时原子沿界面法线(z轴)方向上的一维扩散系数Dz的Arrhenius关系,即Dz=D0exp[-Q/(ART)]。 2).Mg/Zn界面的长程F-S势函数的构建这部分工作拟合了Mg-Zn合金的长程F-S势函数参数,采用的方法是ForceMatching法。纯Mg的拟合结果显示目标能量、拟合后MD能量两者曲线变化趋势基本相符,两者平均相对误差仅为0.98%,且打乱初始构型及目标能量的顺序,拟合结果也是完全一样;Mg-Zn二元合金的拟合结果显示目标能量与拟合后MD能量平均相对误差为4.65%,两者大部分的能量点比较接近,但是有一些点偏差还是比较大,并且拟合后MD能量曲线波动比较大,说明本方法在算法上,尤其是收敛的处理方面还存在问题,这将是这部分工作的后续主要内容。 3).Mg/Zn界面原子分布的实验初探最后,本文尝试采用实验的手段分析Mg/Zn界面原子分布。发现:普通的镀膜手段很难获得附着力强且致密的Mg层;三维原子探针可以获得其它的实验分析手段无法得到的信息,如原子级的成分分布,但制样困难。
其他文献
本文研究的主要内容是在目前铜电解先进的工艺中,选择一个与中冶葫芦岛有色金属集团公司实际相适合的投资省、见效快、工艺成熟、力求先进但又要稳妥可靠、不能盲目超前的工艺
随着铁矿资源的开采,铁尾矿的大量堆放不仅造成了土地资源的浪费,而且带来了环境污染和生态平衡破坏等问题。因此,大力开展铁尾矿资源综合利用,用铁尾矿开发高附加值产品,有着十分重要的经济意义和社会意义。本文采用鞍山高硅型铁尾矿和轻烧镁粉进行合成镁橄榄石耐火材料的研究,通过原料配比、工艺流程和性能的研究,结果如下:(1)通过镁橄榄石化学式的计算和相图分析得到,本实验的原料质量配比为:40%的铁尾矿和60%
医用超声诊断系统有安全、无损、廉价、方便等诸多优势,广泛应用于临床。然而,目前我国超声诊断设备制造商水平低,规模小,与技术和资本都有优势的国外公司相比,我国的超声诊断仪器
在国民经济发展过程中,电力系统保护占据着重要地位,其中可靠性与安全性是关键.近年我国的电力系统随着社会的发展得到了提高,其中在电力系统中使用计算机技术、通信技术、自
传统PET系统通常采用集成式的数据获得系统,结构固定的系统使得组件模块的迭代升级非常不便,甚至可能意味着整个系统的重新设计和开发。而当前越来越多的PET应用对系统提出更多
在园林规划设计中,植物景观是一个重要组成部分. 在园林规划设计中,工作人员需要减少灰色材料的使用,更多地使用自然和绿色建筑材料.研究表明,科学的植被配置设计及其在园林
正随着市场经济和社会的发展,油区人们的价值趋向和思想观念也发生了巨大的变化,涉油案件屡屡发生,作案手段愈加多样化、复杂化,因此企业内部治安保卫已成为维护企业发展的重
由于经济的快速发展,进一步促进石油地质勘探过程中对新技术的运用,所以本文主要对新技术的应用进行相应的分析,进而提出以下内容,希望能够为同行业工作人员提供相应的参考价
本文通过对荣华二采区10
期刊
现代化的农业产业中,畜牧业占据一定的主导地位,也是农业发展的核心产业之一.对于畜牧业的发展,传染性疾病一直是影响最为深远、危险程度最高的不利因素之一,其作用快,影响范