莫云飞
- 作品数：7 被引量：13H指数：2
- 供职机构：湖南大学物理与微电子科学学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”湖南省自然科学基金更多>>
- 相关领域：一般工业技术金属学及工艺理学更多>>
- 熔体初始温度对液态金属Ni凝固过程中微观结构演变影响的模拟研究被引量：1
- 2013年
- 采用量子Sutton-Chen多体势,对熔体初始温度热历史条件对液态金属Ni快速凝固过程中微观结构演变的影响进行了分子动力学模拟研究.采用双体分布函数g(r)曲线、键型指数法、原子团类型指数法和三维可视化等分析方法对凝固过程中微观结构的演变进行了分析.结果表明:熔体初始温度对凝固微结构有显著影响,但在液态和过冷态时的影响并不明显,只有在结晶转变温度Tc附近才开始充分显现出来.体系在1×1012K/s的冷速下,最终均形成以1421和1422键型或面心立方(12000120)与六角密集(1200066)基本原子团为主的晶态结构.末态时,不同初始温度体系中的主要键型和团簇的数目有很大的变化范围,且与熔体初始温度的高低呈非线性变化关系.然而,体系能量随初始温度呈线性变化关系,初始温度越高,末态能量越低,其晶化程度越高.通过三维可视化分析进一步发现,在初始温度较高的体系中,同类团簇结构的原子出现明显的分层聚集现象,随着初始温度的下降,这种分层现象将被弥散开去.可视化分析将更有助于对凝固过程中微观结构演变进行更为深入的研究.
- 邓阳刘让苏周群益刘海蓉梁永超莫云飞张海涛田泽安彭平
- 关键词：微观结构分子动力学模拟
- Zn_xAl_(100-x)合金快凝过程中微结构演变特性的分子动力学模拟被引量：2
- 2012年
- 采用分子动力学方法对液态Zn_xAl_(100-x)(x=25,50,75)合金的快速凝固过程进行了模拟,并通过键型指数与原子团类型指数表征和分析了凝固过程中熔体微观结构的演变特性.结果表明,在冷速1×10^(12)K/s下,3种成分的Zn-A1合金都形成了以1551键对和二十面体(12 0 12 0 0 0)基本原子团为主体的非晶结构,并且在玻璃转变温度T_g附近熔体中1551键对和二十面体基本原子团的数目最多;随Zn含量增加,合金玻璃转变温度T_g、非晶形成能力和化学短程序参数降低.对应不同成分的合金,Zn和A1呈现不同程度的偏聚与团簇化趋势.
- 莫云飞刘让苏梁永超郑乃超周丽丽田泽安彭平
- 关键词：快速凝固分子动力学模拟团簇结构
- 液态金属锌快速凝固过程中冷速对多晶形选择的影响(英文)被引量：2
- 2015年
- 采用分子动力学模拟方法研究液态金属锌快速凝固过程中多晶形选择。并采用多种方法如g(r)函数,能量、CNS、基本团簇法和三维可视化对结果进行分析。结果表明,当T>Tc(Tc为晶化起始温度)时,冷速对微观结构没有明显的影响;在晶化的第一阶段,尽管不同冷速下系统的显微组织不同,但晶核的形态相似,都是由层状分布的FCC和HCP结构组成;冷速对多晶形选择的影响在晶化的第二个阶段开始凸显出来:在较高冷速下,FCC原子的快速增加导致最后形成FCC和HCP共存的晶体结构;而在较低冷速下,HCP原子以FCC原子减少为代价快速增加,系统最终形成完美的HCP晶相。对于多晶形选择,冷速是一个非常重要的因素。
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- 关键词：晶体结构快速凝固分子动力学模拟
- 液态Ca_(50)Zn_(50)合金快速凝固过程中微观结构的演变特性
- 2013年
- 采用分子动力学方法对液态Ca50Zn50合金的快速凝固过程进行了模拟研究.并采用双体分布函数、HA键型指数法、原子团类型指数法(CTIM)和可视化等方法对凝固过程中微观结构的演变特性进行了分析.结果表明:由于Ca,Zn原子的半径差异较大,导致总双体分布函数的第1峰明显分裂成为3个次峰,随着温度下降,半径较小的Zn原子互为近邻的几率明显增加.系统中1551键型所构成的二十面体基本原子团(12 0 12 0)的数量占绝对优势,对非晶态结构的形成起主导作用.系统中基本原子团的中心原子主要是原子半径较小的Zn原子.具有短程序的基本原子团之间大多以共顶点(VS),共棱线(ES),共面(FS)和相互交叉(IS)的方式相结合,在凝固形成非晶态的过程中,基本原子团大多以相互交叉(IS)的方式相结合,最后形成各种不同尺寸的、原子结合比较紧密、结构比较稳定的较大团簇.
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- 关键词：分子动力学模拟凝固过程
- 熔体初始温度对液态Mg_7Zn_3合金凝固过程中微观结构非线性影响的模拟研究(英文)被引量：2
- 2013年
- 采用分子动力学方法对不同熔体初始温度对液态Mg-Zn合金凝固过程中微观结构演变的非线性影响进行了模拟研究,并采用多种方法对微观结构的转变机制进行了分析。结果发现:系统在不同熔体初始温度下以同一冷速1×10^(12) K/s凝固时,均形成非晶态结构,其中1551、1541和1431键型或二十面体基本原子团(12 0 12 0)对凝固微结构的转变起决定性作用;不同熔体初始温度对凝固微结构有显著不同影响,但这种影响只有在玻璃化转变温度T_g以下才能充分地展现出来,非常有意义的是,发现其影响程度的大小是与熔体初始温度的高低呈非线性变化关系,且在一定的范围内涨落。然而,系统的平均原子能量的变化却是与熔体初始温度成线性关系的,即熔体的初始温度越高,形成的非晶态结构越稳定,即非晶形成能力越强。
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- 关键词：分子动力学模拟
- 冷速对液态金属Mg凝固过程中微观结构演变的影响被引量：3
- 2017年
- 采用分子动力学方法对不同冷速下液态金属镁(Mg)快速凝固过程中的微观结构演变进行了模拟研究.并采用能量-温度(E-T)曲线、双体分布函数、Honeycutt-Andersen键型指数法、原子团簇类型指数法(CTIM-3)以及三维可视化等方法系统地考察了凝固过程中微观结构演变与相转变过程.结果发现:在以冷速为1×10^(11)K/s的凝固过程中,亚稳态bcc相优先形成,随后大量解体,其变化规律符合Ostwald规则,系统最终形成以hcp结构为主体与fcc结构共存,中间还夹杂部分bcc结构的致密晶体结构.在1×10^(12)K/s冷速下,结晶过程呈现迟缓现象,形成bcc结构的初始温度降低,系统形成以hcp居多、与bcc和fcc三相共存的结构,且因相互竞争、相互制约而导致不易形成粗大的晶粒结构.而在1×10^(13)K/s冷速下,系统则形成以1551,1541,1431键型为主的多种非晶态基本原子团组成的非晶态结构.此外,在冷速1×10^(12)与1×10^(13)K/s之间的确存在一个形成非晶态结构的临界冷速.
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- 关键词：快速凝固分子动力学模拟
- 冷速对液态合金Ca_(50)Zn_(50)快速凝固过程中微观结构演变的影响被引量：5
- 2012年
- 采用分子动力学方法对六种不同冷速对原子尺寸相差较大的液态合金Ca50Zn50凝固过程中微观结构演变的影响进行了模拟研究,并采用双体分布函数﹑Honeycutt-Andersen(HA)键型指数法、原子团类型指数法(CTIM-2)﹑可视化等方法进行了深入分析,结果表明:系统存在一个临界冷速,介于和5×1011K/s与1×1011K/s之间,在临界冷速以上(如1×1014K/s,1×1013K/s,1×1012K/s和5×1011K/s)时,系统形成以1551,1541,1431键型或二十面体基本原子团(12012000)等为主体的非晶态结构;在临界冷速以下时,系统形成以1441和1661键型或bcc基本原子团(1460800)为主体(含有少量的hcp(1200066)和fcc(12000120)基本原子团)的部分晶态结构.在非晶形成的冷速范围内,其总双体分布函数的第一峰明显分裂成与近邻分别为Zn-Zn,Ca-Zn,Ca-Ca相对应的三个次峰;且随着冷速的下降,同类原子近邻的次峰峰值升高、异类原子近邻的次峰峰值下降;Zn原子容易偏聚,随着冷速降低,二十面体的数量增多,非晶态结构也越稳定.在晶态形成的冷速范围内,Zn原子已大量偏聚形成大块bcc晶态结构,Ca原子也部分形成hcp和fcc晶态结构.
- 郑乃超刘海蓉刘让苏梁永超莫云飞周群益田泽安
- 关键词：冷却速率分子动力学模拟
