Monte Carlo simulation of the dynamic evolution ofbinary lamellar eutectic in directional solidification

The dynamic evolution of the lamellar eutectic of binary alloys in directional solidification is studied in detail using the Monte Carlo technique. The simulated results can be summarized into two aspects: ({1}) the lamellar spacing λ is found to be inversely proportional to the chemical potential difference Δμ, predicting a linear relationship between the kinetic supercooling ΔT_k and total supercooling at the solid/liquid (S/L) interface; (2) as the solidifying velocity R is low, the dynamic product λ^{2}R shows a considerable dependence on temperature gradient G_T in the liquid in front of the S/L interface, although this dependence becomes much weaker at a high R.     

金属Cu液固转变及晶体生长的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟研究了液态Ｃｕ在不同冷却速度下的凝固特点,模拟采用ＥＡＭ作用势,计算了不同温度,不同冷却速度下Ｃｕ的偶相关函数,结果表明ＥＡＭ作用势能很好地描述液态Ｃｕ的结构特征,当冷却速度较快时,液Ｃｕ形成非晶;当冷却速度较慢时,液Ｃｕ形成晶体,分析了不同冷却速度下体系的相变热力学及相变动力学过程,最后采用液固两层构型法,描述了Ｃｕ晶体的生长过程。     

液态结构与Al-Fe-Ce合金短程有序的相关性

采用Ｘ射线衍射技术研究了Ａｌ＿０．９Ｆｅ＿０．１和Ａｌ＿０．９Ｆｅ＿０．０５Ｃｅ＿０．０５合金的液态结构及Ａｌ＿０．９Ｆｅ＿０．０５Ｃｅ＿０．０５合金的非晶结构,并采用ＤＳＣ热分析研究了非晶合金的晶化行为．发现液态和非晶态合金的结构因子曲线上都存在明显的预峰,所对应的化学短程有序结构随温度降低,尺寸不断增大,但其结构单元的尺寸保持不变．Ｃｅ的加入使液态合金中化学短程有序及其结构单元的尺寸增大,并有利于原子间交互作用增强,从而提高非晶形成能力．预峰所对应的化学短程有序结构单元是以Ｆｅ原子为中心的二十面体准晶结构,这种结构在液态已形成,并保留在非晶中．     

铈对Al-Fe基非晶合金化学短程序的影响

采用X射线衍射及DSC热分析研究了合金成分对Al Fe Ce非晶合金化学短程序的影响。发现随铁含量增加 ,合金的X射线衍射强度曲线上的预峰向大角度偏移 ;随铈含量增加 ,合金预峰向小角度偏移 ;当Fe,Ce含量变化时 ,所对应的DSC曲线存在明显差异 ,这表明合金的晶化特征发生了变化。铈的加入有利于原子间交互作用强度的增强 ,提高化合物形成趋向及稳定性 ,并有利于非晶的形成。     

铁磁性物质Co的液态结构分子动力学模拟

用分子动力学模拟方法在１８７３－３００Ｋ的温度范围内对液态Ｃｏ的微正则系综进行了模拟研究,模拟采用ＥＡＭ相互作用势,对时间和空间的平均,得到了不同温度下Ｃｏ的双体分布函数及原子组态变化的重要信息,当冷却速度较慢时,液态金属Ｃｏ最终形成晶态,当冷却速度较快时,液态Ｃｏ最后形成了非晶态,双体分布函数随的变化规律说明液态金属随温度的降低,有序度不断增强,利用键对分析技术对模拟结果作了深入分析,液态金属中     

液态Ni原子团簇演变的计算机模拟

采用常温常压分子动力学模拟技术,模拟了液态Ni中原子团簇在快速凝固条件下的演变过程,模型采用TB作用势.采用偶分布函数、键对和多面体等结构参数来描述快速凝固条件下团簇种类和数量的变化,并将团簇结构可视化.在2 000 K下,液态Ni中团簇数量较少,由一定数量的1551、1441及1661键对所形成的缺陷二十面体构成;在快速冷却条件下,团簇的数量随温度的降低不断增加,且出现由12个1551键型所形成的完整二十面体团簇,体系最终形成了由二十面体和缺陷二十面体团簇网络所组成的非晶结构.     

Al和Sn液态结构的温度变化特性

通过对Al和Sn的液态X射线衍射数据的分析，发现Al和Sn的液体结构随温度的变化都存在突变.Al的突变发生在1050—1250 ℃的温度区间内，Sn有两个突变点，一个在800℃左右，另一个在1200℃附近.随着温度的升高，两种液态金属的平均最近邻原子间离r₁都呈现减小的趋势.在短程尺度上Sn的液体结构类似于α-Sn的结构.对相关半径r_c的物理意义进行了探讨. 关键词：     

Liquid-Liquid Structure Transition in Metallic Melts： Experimental Evidence by Viscosity Measurement

Temperature dependence of viscosity for more than ten kinds of metallic melts is analysed based on viscosity measurements. An obvious turning point is observed on the Arrhenius curves. Since viscosity is one of the physical properties sensitive to structure, its discontinuous change with temperature reveals the possible liquidliquid structure transition in the metallic melts. Furthermore, an integrated liquid structure transition diagram of the Sn-Bi system is presented. The universality of liquid-liquid structure transition is also discussed simply.     

Al5Fe2合金熔体中程有序结构的研究

采用紧束缚原子间作用势，利用分子动力学模拟(MD)的方法研究了Al5Fe2合金熔体的微观结构，发现在结构因子的小角部分(Q=15.7nm^-^1)出现了一个明显的预峰(FSDP)，并得到X射线衍射实验的进一步印证，在实验测得的合金衍射图样中，液态衍射曲线与固态衍射曲线间存在着很好的对应关系，它们在小角部分都存在峰位，这表明Al5Fe2合金熔体与其固态在结构上存在着很大的相似性。通过对化学短程序参数α及Bhatis-Thornton(BT)结构因子的分析计算，发现熔体中存在较强的化学序，并认为正是这种化学序导致了中程有序结构(MRO)的产生。Faber-Ziman(FZ)偏结构因子的SFe-Fe(Q)和SAl-Fe(Q)在Q=15.7nm^-^1处分别存在最大值与最小值，也是熔体中存在着超结构的表征。同时，我们还给出了体系的配位数及代表中程有序的原子团簇的结构模型。     

Al-TM合金熔体的中程有序结构及其演化规律

用高温溶体X射线衍射仪对Al-TM（TM = Fe, Ni）合金的熔体结构进行了实验 研究。在Al-1.0at%Fe（原子百分比）合金的结构因子曲线S（Q）上,温度为670 ℃时,存在预峰,即中程有序结构,当温度过热到1400 ℃时,预峰消失。Al- 20at%Ni合金熔体温度在≤1300 ℃范围内,存在预峰;温度高于1400 ℃时,预峰 逐渐消失。这些实验结果表明,Al-Ni, Al-Fe合金熔体中除存在短程有序结构外, 还存在中程有序结构。这种中程有序结构的存在与消失与温度有关。在相似的条件 下,Al-Si合金中没有发现中程有序结构。本文对中程有序结构的演化机理也作了 探讨。