Моделирование структуры жидкого сплава Al–0,2% Ti

Д. С. Каниболоцкий, А. А. Щерецкий, М. В. Афанасиев, А. М. Верховлюк

Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 34/1, 03680, ГСП, Киев-142, Украина

Получена: 04.10.2017. Скачать: PDF

Методом молекулярной динамики построены динамические модели перегретого твёрдого и жидкого сплавов Al–0,2% масс. Ti при температурах от 950 до 1673 К во временном интервале 2$\cdot$10$^{-9}$ с. Рассчитаны плотность, энтальпия, потенциальная и полная энергии системы, радиальные функции распределения, объём и количество граней многогранников Вороного, координационные числа и коэффициенты самодиффузии компонентов. Полученные данные сопоставлены с литературными. Показано, что в расплаве формируются кластеры с центральным атомом титана. С увеличением температуры устойчивость кластеров снижается.

Ключевые слова: моделирование, молекулярная динамика, расплав Al–Ti, структура жидкости.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v39/i11/1481.html

PACS: 02.70.Ns, 47.11.Mn, 61.20.Ja, 61.25.Mv, 65.20.Jk, 66.10.cg, 83.10.Rs


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. И. Г. Бродова, П. С. Попель, Н. М. Барбин, Н. А. Ватолин, Расплавы как основа формирования структуры и свойств алюминиевых сплавов (Екатеринбург: УрО РАН: 2005).
  2. T. P. Martin, Phys. Rep., 273, Iss. 4: 199 (1996). Crossref
  3. И. Г. Бродова, И. В. Поленц, В. О. Есин, Е. М. Лобов, Физ. мет. металловед., 73, № 1: 84 (1992).
  4. И. В. Поленц, И. Г. Бродова, Д. В. Башлыков, А. Г. Гудов, Т. И. Яблонских, Расплавы, № 6: 23 (1995).
  5. S. Plimpton, J. Comput. Phys., 117, Iss. 1: 1 (1995). Crossref
  6. R. R. Zope and Y. Mishin, Phys. Rev. B, 68, Iss. 2: 024102-1 (2003). Crossref
  7. Yuan-Yuan Ju, Qing-Ming Zhang, Zi-Zheng Gong, and Guang-Fu Ji, Chin. Phys. B, 22, No. 8: 083101-1 (2013). Crossref
  8. M. J. Assael, K. Kakosimos, R. M. Banish, J. Brillo, I. Egry, R. Brooks, P. N. Quested, K. C. Mills, A. Nagashima, Y. Sato, and W. A. Wakeham, J. Phys. Chem. Ref. Data, 35, Iss. 1: 285 (2006). Crossref
  9. V. Sarou-Kanian, F. Millot, and J. C. Rifflet, Int. J. Thermophys., 24, Iss. 1: 277 (2003). Crossref
  10. NIST-JANAF Thermochemical Tables, http://kinetics.nist.gov/janaf
  11. F. Kargl, H. Weis, T. Unruh, and A. Meyer, J. Phys.: Conf. Ser., 340: 012077-1 (2012). Crossref
  12. F. Demmel, D. Szubrin, W.-C. Pilgrim, and C. Morkel, Phys. Rev. B, 84, Iss. 1: 014307-1 (2011). Crossref
  13. D. Alfè and M. J. Gillan, Phys. Rev. Lett., 81, Iss. 23: 5161 (1998). Crossref
  14. D. J. González, L. E. González, and J. M. López, Phys. Rev. B, 65, Iss. 18: 184201-1 (2002). Crossref
  15. Y. Du, Y. A. Chang, B. Huang, W. Gong, Z. Jin, H. Xu, Z. Yuan, Y. Liu, Y. He, and F.-Y. Xie, Mater. Sci. Eng. A, 363, Iss. 1–2: 140 (2003). Crossref
  16. T. Takahashi, A. Kamio, and A. T. Nguyen, J. Jpn. Inst. Light Met., 25, No. 4: 134 (1975). Crossref
  17. Diffusion and Defect Data (Ed. F. H. Wöhlbier) (Aedermannsdorf, Switzerland: Trans. Tech. Pub.: 1981), Vol. 25, p. 111.
  18. Г. И. Баринов, П. М. Шурыгин, Вакуумные процессы в цветной металлургии (Алма-Ата: Наука Казахской ССР: 1971), с. 156.
  19. R. Novakovic, D. Giuranno, E. Ricci, A. Tuissi, R. Wunderlich, H.-J. Fecht, and I. Egry, Appl. Surf. Sci., 258, Iss. 7: 3269 (2012). Crossref
  20. IAMP Database of SCM-LIQ. Tohoku University, Japan, http://res.tagen.tohoku.ac.jp/~waseda/scm/LIQ/periodic_table.html
  21. R. R. Fessler, R. Kaplow, and B. L. Averbach, Phys. Rev., 150, Iss. 1: 34 (1966). Crossref
  22. J. Hoehler und S. Steeb, Z. Naturforsch. A, 30a: 771 (1975).
  23. H. Li, X.-F. Bian, and W.-M. Wang, J. At. Mol. Phys., 17, No. 1: 123 (2000).
  24. N. A. Mauro, J. C. Bendert, A. J. Vogt, J. M. Gewin, and K. F. Kelton, J. Chem. Phys., 135, Iss. 4: 044502-1 (2011). Crossref