项目简介
项目名称
晶界迁移中原子的协同运动与纳米效应
项目批准号
10262002
学科分类
A020302
数理科学部
_力学
_固体力学
_损伤与断裂力学
资助类型
数理科学
负责人
周浪
依托单位
南昌大学
批准年份
2002
起止时间
200301-200512
批准金额
22.00万元
摘要
采用分子动力学模拟方法和原子镶嵌法（EAM）相互作用势模型，模拟了金属中倾侧晶界在高温下的迁移过程。发现：1）晶界上原子在晶界迁移中直接由一个晶粒切换到另一个晶粒，并非经过热扩散；2）在每个与倾侧轴垂直的原子面上，一般由三个相邻原子相互配合同时完成这种切换；在与倾侧轴平行的方向上，各原子层上原子大体上保持晶粒归属切换的同步，在其中一些由相邻3～5层原子组成的串内则完全同步；3）晶界迁移激活能仅为单个原子迁移能垒的几分之一。前二者是晶界迁移中原子集体运动的直接证据，后者则是其中原子相互协同运动的有力证据 - - 多个原子集体运动的能垒反而低于单个原子，必定是因其相互之间有协同作用。我们提出：倾侧晶界可看作由平行于倾侧轴的界面失配位错列构成，晶界迁移由这些位错的运动实现，而它们的运动则通过扭折机制进行；扭折长度为3～5个原子层距，每层内原子由前述三原子协同方式切换晶粒归属，亦即每次扭折形成对应各层共9～15个原子的一次集体协同切换运动。模拟还揭示了三种晶界迁移动力学上的纳米效应。本研究对晶界迁移机理这一材料科学基本问题的探讨作出了一定贡献，对控制掌握纳米多晶材料的热稳定性有普遍参考价值。
评论区 (0)
#插入话题
