金屬間化合物物理性能、點缺陷及擴散的改進分析型EAM模型研究.pdf

1、湖南大學博士學位論文金屬間化合物物理性能、點缺陷及擴散的改進分析型EAM模型研究姓名：舒小林申請學位級別：博士專業(yè)：材料學指導教師：肖漢寧;胡望宇2001.6.1摘 要 - 一 一 一 一穩(wěn)定結構的晶格常數(shù)。 計算了 這些有序結構晶體的合金形成能。 除T i A l 合金形成能偏小外， 其它計算結果與己 有的實驗結果和其它理論結果符合較好。計算了 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 這些有序合金的點缺陷N

2、i 3 A 1 和T i A l 合金 偏 離 理 想化 學 配比 成分 時， 出 現(xiàn)的 結 構 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， 與實驗結果 和 其它 理論結 果 相符 合; N i A l 和C o A l合金偏離理想化學配比 成分出 現(xiàn)結構缺陷類型為: 分別在各子晶格中出 現(xiàn)反位置缺陷， 得到了 部分實 驗結果的 證實。 預測偏離理 想化學配比 成分時， C o

3、3 A 1合金中出 現(xiàn)結構缺陷類型:為分別在各子晶 格中出 現(xiàn)反位置缺陷，目 前尚無有關實 驗測定結 果。 本文還系統(tǒng)地 計算了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 計算結果 與其它理論的結 果符合 較好。 預 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 方法計算了7 個 有序 合 金的自 擴散 遷移能和激 活能。 F e A l 中F e 原子以 次近鄰機制進行自 擴散。 F e 3 A 1 中F e 原子以 最近鄰機制進行自 擴散。 N i A l 中N i 原子以 次近鄰機制進行擴散。 N i 3 A 1 中N i 原子以最近鄰機制進行自 擴散o C o A l 中C 。 原子以次 近鄰機制進行自 擴散。 T i A l 中A l 原子以 最近鄰機制進行自 擴散。以 上計算

5、結果與己 有的實驗結果基本符合， 預測了C o 3 A 1 合 金 中 C 。 原 子 以 最 近 鄰 機 制 進 行 自 擴 散 。 丫 -本文應用M A E A M理論系統(tǒng)地計算了 不同結構金 屬所形成的金屬間化合物的 物理性質和缺陷 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

6、 出發(fā)， 就可以 預測合金的物理性質和缺陷特性，這樣建 立的原子尺度材料設計理論可方便的 應用于預測合金的各種性質。 這又是M A E A M理論有別于其它理論的 特征， 這一特點只有 J o h n s o n 的A E A M理論具有.關鍵詞: E A M模型，、 夕 2 金 屬 間 化 合 物 ，/尹 點缺陷，v 擴散， 必 分子動力學方法v今蘸勇 理妞睡腸 翻 舫，x 、 ; - , . . A C a A O . . . .