鎢對(duì)稱傾斜晶界的分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算模擬

編號(hào)：NMJS08035

篇名：鎢對(duì)稱傾斜晶界的分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算模擬

作者：梁超平 王文琦 唐賽 劉文勝 馬運(yùn)柱

關(guān)鍵詞： 分子動(dòng)力學(xué)模擬 對(duì)稱傾斜晶界 鎢 晶界能 表面能 分離功

機(jī)構(gòu)： 中南大學(xué)輕質(zhì)高強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

摘要： 本文通過(guò)分析對(duì)稱傾斜晶界的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),建立了一套基于倒易空間陣點(diǎn)的對(duì)稱傾斜晶界構(gòu)建方法,并通過(guò)基于嵌入原子勢(shì)分子動(dòng)力學(xué)模擬研究了體心立方鎢不同旋轉(zhuǎn)軸和傾斜角的對(duì)稱傾斜晶界結(jié)構(gòu)、界面能和分離功。結(jié)果表明:在傾斜角或其對(duì)應(yīng)的余角較小的情況下(<20°),隨著傾斜角的增大,晶界能增加,說(shuō)明小角度晶界具有較低的晶界能;而傾斜角較大時(shí),晶界能出現(xiàn)了局域極小值,對(duì)應(yīng)著特殊的大角度對(duì)稱傾斜晶界,通過(guò)界面原子結(jié)構(gòu)確定了其重位點(diǎn)陣參數(shù);不同旋轉(zhuǎn)軸下的對(duì)稱傾斜晶界的晶界能都不相同,如以[110]和[111]為旋轉(zhuǎn)軸時(shí),體心立方Σ3(112)孿晶界具有最低的晶界能。分離功的結(jié)果表明,以[100]為旋轉(zhuǎn)軸的特殊大角度對(duì)稱傾斜晶界易于斷裂,而以[110]和[111]旋轉(zhuǎn)軸的孿晶界Σ3(112)及偏離其一定角度的大角度晶界具有高的分離功,在鎢及鎢合金的界面結(jié)合和斷裂強(qiáng)度上起主要作用。