坚增运，钟亚男,2，许军锋，朱　满，常芳娥

(1.西安工业大学 材料与化工学院，西安 710021；2.西安工业大学 理学院，西安 710021)



冷速对Au熔体凝固组织影响的分子动力学模拟*

坚增运1，钟亚男1,2，许军锋1，朱满1，常芳娥1

(1.西安工业大学 材料与化工学院，西安 710021；2.西安工业大学 理学院，西安 710021)

摘要：为了研究液态金属Au凝固后微观结构随冷速的变化规律,通过分子动力学方法模拟液态金属Au的凝固组织,利用径向分布函数和HA键型指数法对最终构型进行分析.模拟结果表明：冷速在1.0×1011.0～1.0×1014.5K·s-1之间时,Au熔体凝固后形成由晶体结构和非晶态结构组成的混合组织;冷速大于1.0×1014.5K·s-1时,凝固后形成非晶态组织.最大晶体团簇中,FCC结构原子随着冷速的增加而变少,HCP结构原子数量随着冷速的增加先增多后减少.

关键词：液态金属金；晶体团簇；冷速；分子动力学

随着计算机技术的飞度发展，利用分子动力学方法研究液态金属在凝固过程中的变化原理已经十分普遍.其中，作为影响凝固组织要素之一的冷却速度已经逐渐引起广泛讨论和研究.文献[1]采用分子动力学研究了四种不同冷速下液态金属Na快速凝固过程，发现冷速对微观结构的转变有决定性影响，当冷速大于1.0×1013.0K·s-1时，最终的结构中是以缺陷多面体基本原子团和二十面体基本原子团为主体的非晶态结构；当冷速小于1.0×1013.0K·s-1时，则形成以体心立方基本原子团为主体的晶态结构.同时发现，不同冷速对处于液态和过冷态金属Na微观结构影响较小,但不同冷速对固态Na的微观结构有显著影响.文献[2]采用多体势对四种不同冷速下液态金属Cu的快速凝固过程进行研究，冷速越慢，结晶温度越高，结晶的程度也越高；……