在热刺激下对Al/Ti合金薄膜的反应机制研究
Shimin Chang1,2, Ruiqi Shen1,2, Lizhi Wu1,2
1School of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University of Science and Technology Nanjing 210094 China 318103010119@njust.edu.cn rqshen@njust.edu.cn wulizhi@njust.edu.cn.
RSC advances
|March 3, 2025
概括
这项研究揭示了在热刺激下/ (Al/Ti) 纳米层的反应机制. 分子动力学模拟显示Ti原子迁移到Al触发反应,较短的纳米层周期观察到更快的速度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 计算材料科学科学 计算材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 合金薄膜对于能源材料至关重要,增强燃烧和爆炸性能.
- 了解这些膜在热应力下的反应机制是有限的.
研究的目的:
- 在热刺激下系统地研究Al/Ti纳米层的反应特性和微观机制.
- 为合金薄膜设计和反应能量控制提供理论见解.
主要方法:
- 利用了具有原子嵌入潜力的分子动力学模拟 (NVT和NVE合集).
- 构建精确的原子模型 ((Al/Ti) II, (Al/Ti) III和 (Al/Ti) IV) 用于模拟.
- 在初始放松后在亚亚巴特条件下进行反应模拟.
主要成果:
- 确定了Ti原子的脱皮和迁移到液态Al相作为反应触发物.
- 在"类似液体"结构中的接口观察到合金 (1840-1900 K).
- 确定较短的纳米层周期与更快的反应速率 (0.203到0.707Kps-1) 相相关.
- 证明了自持反应特性和在亚亚巴体阶段的温度促进合金.
结论:
- /纳米层系统表现出由温度升高驱动的自我维持的反应.
- 该研究为设计具有可控反应能量的合金薄膜提供了理论基础.
- 结合模拟和实验数据,可以全面了解Al/Ti合金的行为.


