金屬間化合物Fe₃Si是一種重要的磁性功能材料,高硬度、良好的抗腐蝕性能和低電導(dǎo)率以及優(yōu)異的軟磁性能使其具有廣泛的用途。目前,對(duì)于Fe₃Si中比較穩(wěn)定的DO₃型結(jié)構(gòu)研究較多,但是相關(guān)研究中涉及到微觀結(jié)構(gòu)特征的工作甚少。納米結(jié)構(gòu)常被作為材料模擬中的重點(diǎn)研究對(duì)象,用分子動(dòng)力學(xué)方法模擬不同條件下Fe₃Si的凝固過程,探究其中的納米結(jié)構(gòu)將有助于進(jìn)一步了解其物理性能,為該材料的應(yīng)用研究提供理論指導(dǎo)。本研究采用適用于Fe₃Si體系的Tersoff勢(shì)對(duì)液態(tài)Fe₃Si在不同冷速和不同壓強(qiáng)下的快速凝固過程進(jìn)行了分子動(dòng)力學(xué)模擬。對(duì)于所得數(shù)據(jù)采用原子平均能量、雙體分布函數(shù)、比體積、配位數(shù)、鍵角分布函數(shù)、共有近鄰子團(tuán)簇、標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)簇分析法以及微觀結(jié)構(gòu)可視化等方法進(jìn)行詳細(xì)分析。研究表明冷卻速率的大小影響液態(tài)Fe₃Si的晶化(或非晶化)程度,在10¹⁰ K/s冷速的凝固中Fe₃Si發(fā)生了二次相變;在10¹²

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 快速凝固的定義和組織特征
    1.3 納米團(tuán)簇的基本特征
    1.4 Fe₃Si的基本結(jié)構(gòu)及特征
    1.5 Fe₃Si的性能及研究現(xiàn)狀
        1.5.1 理論及應(yīng)用研究
        1.5.2 研究展望
    1.6 研究目的與內(nèi)容
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 模擬和表征方法介紹
    2.1 引言
    2.2 分子動(dòng)力學(xué)模擬
        2.2.1 基本原理
        2.2.2 勢(shì)函數(shù)介紹
        2.2.3 運(yùn)動(dòng)積分與積分步長(zhǎng)
        2.2.4 初始條件及周期性邊界條件
        2.2.5 系綜原理
    2.3 微觀結(jié)構(gòu)表征方法
        2.3.1 雙體分布函數(shù)
        2.3.2 配位數(shù)
        2.3.3 角分布函數(shù)
        2.3.4 共有近鄰子團(tuán)簇
        2.3.5 最大標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)簇
        2.3.6 拓?fù)涿芏研妥畲髽?biāo)準(zhǔn)團(tuán)簇
        2.3.7 三維可視化分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 冷卻速率對(duì)Fe₃Si凝固中微觀結(jié)構(gòu)的影響
    3.1 引言
    3.2 模擬條件和方法
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 雙體分布函數(shù)
        3.3.2 原子平均能量
        3.3.3 配位數(shù)分析
        3.3.4 鍵角分布函數(shù)
        3.3.5 微觀可視化
    3.4 本章小結(jié)
第四章 壓強(qiáng)對(duì)Fe₃Si快速凝固過程中納米結(jié)構(gòu)的影響
    4.1 引言
    4.2 模擬條件和方法
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 雙體分布函數(shù)
        4.3.2 比體積與原子平均能量
        4.3.3 共有近鄰子團(tuán)簇
        4.3.4 標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)簇
        4.3.5 拓?fù)涿芏研妥畲髽?biāo)準(zhǔn)團(tuán)簇
    4.4 本章小結(jié)
第五章 Fe₃Si快速凝固過程中中程有序的納米結(jié)構(gòu)
    5.1 引言
    5.2 模擬條件和方法
    5.3 結(jié)果與分析
        5.3.1 原子平均能量
        5.3.2 徑向分布函數(shù)
        5.3.3 納米結(jié)構(gòu)[8/300]
        5.3.4 中程有序的納米結(jié)構(gòu)
        5.3.5 中程有序結(jié)構(gòu)間的連接關(guān)系
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3826599