金屬間化合物物理性能、點(diǎn)缺陷及擴(kuò)散的改進(jìn)分析型EAM模型研究.pdf

1、湖南大學(xué)博士學(xué)位論文金屬間化合物物理性能、點(diǎn)缺陷及擴(kuò)散的改進(jìn)分析型EAM模型研究姓名：舒小林申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：肖漢寧;胡望宇2001.6.1摘 要 - 一 一 一 一穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的晶格常數(shù)。 計(jì)算了 這些有序結(jié)構(gòu)晶體的合金形成能。 除T i A l 合金形成能偏小外， 其它計(jì)算結(jié)果與己 有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和其它理論結(jié)果符合較好。計(jì)算了 這些合金的彈性常數(shù).利用M A E A M理論和M D方法研究了 這些有序合金的點(diǎn)缺陷N

2、i 3 A 1 和T i A l 合金 偏 離 理 想化 學(xué) 配比 成分 時(shí)， 出 現(xiàn)的 結(jié) 構(gòu) 缺陷 類d e a l , F e 3 A 1 ,為:分別在各 子晶 格中出 現(xiàn)反 位 置 缺陷， 與實(shí)驗(yàn)結(jié)果 和 其它 理論結(jié) 果 相符 合; N i A l 和C o A l合金偏離理想化學(xué)配比 成分出 現(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷類型為: 分別在各子晶格中出 現(xiàn)反位置缺陷， 得到了 部分實(shí) 驗(yàn)結(jié)果的 證實(shí)。 預(yù)測偏離理 想化學(xué)配比 成分時(shí)， C o

3、3 A 1合金中出 現(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷類型:為分別在各子晶 格中出 現(xiàn)反位置缺陷，目 前尚無有關(guān)實(shí) 驗(yàn)測定結(jié) 果。 本文還系統(tǒng)地 計(jì)算了7 種 有 序合金的 雙空 位形 成能。 其中F e A l和N i A l 合 金的 計(jì)算結(jié)果 與其它理論的結(jié) 果符合 較好。 預(yù) 測了F e 3 A 1 , N i 3 A 1 , C o A l ,C o 3 A I 和T i A l 五種合 金的 雙空 位最穩(wěn)定組態(tài).利 用M A E A M理 論和M

4、 D 方法計(jì)算了7 個(gè) 有序 合 金的自 擴(kuò)散 遷移能和激 活能。 F e A l 中F e 原子以 次近鄰機(jī)制進(jìn)行自 擴(kuò)散。 F e 3 A 1 中F e 原子以 最近鄰機(jī)制進(jìn)行自 擴(kuò)散。 N i A l 中N i 原子以 次近鄰機(jī)制進(jìn)行擴(kuò)散。 N i 3 A 1 中N i 原子以最近鄰機(jī)制進(jìn)行自 擴(kuò)散o C o A l 中C 。 原子以次 近鄰機(jī)制進(jìn)行自 擴(kuò)散。 T i A l 中A l 原子以 最近鄰機(jī)制進(jìn)行自 擴(kuò)散。以 上計(jì)算

5、結(jié)果與己 有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本符合， 預(yù)測了C o 3 A 1 合 金 中 C 。 原 子 以 最 近 鄰 機(jī) 制 進(jìn) 行 自 擴(kuò) 散 。 丫 -本文應(yīng)用M A E A M理論系統(tǒng)地計(jì)算了 不同結(jié)構(gòu)金 屬所形成的金屬間化合物的 物理性質(zhì)和缺陷 特性，說明該理論簡便可行、 具有普適性和系統(tǒng)性，這是該理論區(qū)別于其它理論的主要特征。本 文 所 使 用 的M A E A 理 業(yè) 只 需 從 組 成 合 金 的 金 屬 元 素 基 本 物 理 性 質(zhì)

6、 出發(fā)， 就可以 預(yù)測合金的物理性質(zhì)和缺陷特性，這樣建 立的原子尺度材料設(shè)計(jì)理論可方便的 應(yīng)用于預(yù)測合金的各種性質(zhì)。 這又是M A E A M理論有別于其它理論的 特征， 這一特點(diǎn)只有 J o h n s o n 的A E A M理論具有.關(guān)鍵詞: E A M模型，、 夕 2 金 屬 間 化 合 物 ，/尹 點(diǎn)缺陷，v 擴(kuò)散， 必 分子動(dòng)力學(xué)方法v今蘸勇 理妞睡腸 翻 舫，x 、 ; - , . . A C a A O . . . .