通过推进晶体/化界面吞和推进圆柱状液体纳米包容:一个原子模拟研究

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 物理化学 物理化学
• 计算材料科学科学 计算材料科学

背景情况:

• 固化过程在材料制造中至关重要.
• 了解结晶金属和外来含有物之间的相互作用对于控制材料性质至关重要.
• 之前的研究已经探讨了类似的现象,但需要对圆柱形纳米包含的取决于速度的行为进行详细的调查.

研究的目的:

• 为了研究一个生长的纯 (Al) 晶体对圆柱状液体 (Pb) 纳米内含物的吞或推进.
• 要确定决定相互作用结果的临界速度 (vc).
• 为了建立vc和纳米包容半径之间的关系.

主要方法:

• 用分子动力学 (MD) 模拟来建模Al100/融化接口.
• 模拟的重点是一个前进的接口遇到一个圆柱状液体Pb纳米包含.
• 诸如接口速度和纳米包容半径等参数被系统地改变.

主要成果:

• 推断出一个临界速度 (vc),将两个不同的相互作用模式分开.
• 在vc下方,液体Pb纳米含有被推进,随后被不断增长的Al晶体吞.
• 在vc上方,Al晶体接口阻碍了原子的重新排列,导致Pb纳米包含的吞没.
• 确定了VC和纳米包容半径之间的功率法关系,与之前的研究一致.

结论:

• 晶体/融化界面的速度是决定固化过程中外来纳米包裹的命运的一个关键因素.
• 在vc以上的速度下,在包含下面的质量转移不足导致吞.
• 这些发现为控制含含合金中的微观结构和特性提供了洞察力.