超輕材料的制備過程是:打印模板——化學(xué)鍍——去模板——得到超輕材料。超輕材料的特點(diǎn)是材料結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì),厚度可控制,但是材料成分受限于化學(xué)鍍液的配方,無法制備成分可控制的超輕材料。因此我們提出一種化學(xué)鍍——熱處理的方法來解決這個(gè)弊端。使用化學(xué)鍍方法在基底上鍍覆調(diào)制組分多層膜達(dá)到控制合金成分的目的,然后使用熱擴(kuò)散的方法制備由合金組成的超輕材料。為證實(shí)方法的可行性,提出制備等摩爾比的三元合金,選擇了Cu-Fe-Ni三元合金作為驗(yàn)證材料進(jìn)行制備,并且從宏觀和微觀兩個(gè)尺度上對(duì)于擴(kuò)散過程進(jìn)行了模擬,分析了擴(kuò)散過程以及模擬的擴(kuò)散結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:使用化學(xué)鍍——熱處理方法制備等摩爾比三元合金是可行的,為設(shè)計(jì)制備結(jié)構(gòu)、成分、厚度都可以設(shè)計(jì)的超輕材料提供了實(shí)驗(yàn)方法和并在一定程度上對(duì)原理進(jìn)行了解釋。(1)提出了一種化學(xué)鍍——熱處理制備特定合金的方法。即利用化學(xué)鍍方法制備調(diào)制多層膜,然后進(jìn)行熱處理得到均質(zhì)合金。利用實(shí)驗(yàn)制備了調(diào)制處理多層化學(xué)鍍膜,計(jì)算了各種純金屬鍍層的鍍速,為制備成分可設(shè)計(jì)的超輕材料提供有力論據(jù)。(2)對(duì)三元素層狀金屬的熱擴(kuò)散過程進(jìn)行了分子動(dòng)力學(xué)模擬,從原子尺度上分析了等摩爾比的三元層狀金屬在...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1不同尺度上的計(jì)算機(jī)模擬方法[41]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程學(xué)位碩士論文8——B組元的摩爾份數(shù)——在此濃度下，A組元在AB二元合金中的擴(kuò)散系數(shù)——在此濃度下，B組元在AB二元合金中的擴(kuò)散系數(shù)在達(dá)肯方程中的擴(kuò)散系數(shù)同時(shí)表示了A、B兩組元綜合的擴(kuò)散情況，所以被稱為綜合擴(kuò)散系數(shù)，DA、DB稱為偏擴(kuò)散系數(shù)或者本征擴(kuò)散系數(shù)。如果兩....

圖2-1原子運(yùn)動(dòng)示意圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程學(xué)位碩士論文11量和空間位置。重復(fù)上述過程，再次統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的勢能，計(jì)算各個(gè)粒子的受力與運(yùn)動(dòng)加速度，再預(yù)測經(jīng)過極短時(shí)間t后各微觀粒子的速度和位置。不斷重復(fù)上述循環(huán)過程，就可以得到不同時(shí)間下系統(tǒng)的狀態(tài)，計(jì)算系統(tǒng)的勢能，給出微觀粒子的勢能、加速度、位置等信息。圖2-1是....

圖2-2Gear算法和Verlet跳蛙算計(jì)算均方根內(nèi)焓[48]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程學(xué)位碩士論文14比較準(zhǔn)確。再本文中，我們使用LAMMPS，選用改進(jìn)型的Verlet算法Velocity-Verlet算法，可以顯示速度項(xiàng)，計(jì)算量又不很大。圖2-2Gear算法和Verlet跳蛙算計(jì)算均方根內(nèi)焓[48]2.1.2勢函數(shù)的選擇分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算結(jié)果與真實(shí)....

圖2-3周期性邊界條件示意圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程學(xué)位碩士論文17一定需要用到此種方法。本次模擬中就使用了周期性邊界條件。周期性邊界的示意圖如圖2-3所示。在模擬計(jì)算時(shí)，如果設(shè)置為周期性的邊界條件，可以保證系統(tǒng)每有一個(gè)粒子躍遷到盒子外勢，有一個(gè)相同能量和速度的原子進(jìn)入盒子，不僅不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的質(zhì)量流失，還可以避免....

本文編號(hào)：3961967