【摘要】：液態(tài)Li-Pb包層是國際上最具發(fā)展?jié)摿Φ臒岷司圩兎磻?yīng)堆包層概念設(shè)計之一,液態(tài)Li-Pb合金是該包層的關(guān)鍵材料。液態(tài)Li-Pb在極端高溫和強輻照的包層環(huán)境內(nèi)流動,并對壁結(jié)構(gòu)材料具有一定程度的腐蝕性,這將直接影響包層的安全和壽命。因此液態(tài)Li-Pb合金與結(jié)構(gòu)材料之間的相容性是不可回避的問題,這種相容性的微觀表現(xiàn)為固液界面的相互作用。液態(tài)合金的擴散運動是影響腐蝕速度的重要因素之一,了解液態(tài)Li-Pb合金本身的擴散行為是研究固液界面相互作用的基礎(chǔ)。本文用分子動力學(xué)方法,結(jié)合改進(jìn)分析型嵌入原子模型(MAEAM)計算液態(tài)Li、Pb和Li-Pb合金的擴散行為。重點分析溫度和成分效應(yīng)對液態(tài)Li-Pb合金擴散性質(zhì)的影響,結(jié)合不同條件下的熱力學(xué)參數(shù),并由此得出溫度、成分與擴散系數(shù)、鍵團簇密度和化學(xué)有序程度等方面的關(guān)系。 研究發(fā)現(xiàn),單質(zhì)Li和Pb的擴散性質(zhì)模擬結(jié)果與實驗結(jié)果很好相符,并且比其他的模擬結(jié)果更接近實驗值。溫度和成分因素對液態(tài)Li-Pb的擴散性質(zhì)有很大的影響。對于LisoPbso的溫度效應(yīng),合金內(nèi)組元擴散系數(shù)和互擴散系數(shù)均隨溫度升高而增大,組元擴散系數(shù)小于對應(yīng)金屬單質(zhì)的自擴散系數(shù),也小于合金互擴散系數(shù)。對于液態(tài)Li-Pb的成分效應(yīng),液態(tài)Li-Pb合金組元擴散系數(shù)隨著Li摩爾分?jǐn)?shù)的增加先緩慢減小,然后在Li摩爾分?jǐn)?shù)超過50%后迅速增大。而互擴散系數(shù)隨Li摩爾分?jǐn)?shù)的增加而單調(diào)變大,且一直大于組元擴散系數(shù)。這是由于在液態(tài)Li-Pb中,Li和Pb原子之間存在很強的相互作用,這種作用強于同種元素之間的相互作用,促使Li與Pb原子相互吸引并形成較為穩(wěn)定的鍵團簇,而鍵團簇降低了合金中Li和Pb的擴散系數(shù)但提高了合金互擴散系數(shù)。液態(tài)Li-Pb的鍵團簇密度和化學(xué)有序程度受溫度和成分的影響,它們隨溫度升高而降低,并在Li摩爾分?jǐn)?shù)為50%左右時達(dá)到最高值,這些變化與擴散系數(shù)的變化一致。本文的研究為分析液態(tài)Li-Pb合金擴散行為的微觀機理奠定了基礎(chǔ)。
【圖文】：

固體物理、冶金、化學(xué)和磁學(xué)等領(lǐng)域有較多應(yīng)用。不過這種技術(shù)的主要缺備龐大，源強度也較弱，應(yīng)用時需要較大的樣品、耗費較長的測量時間，本也相對較高。以Blagoveshchenskii等人用此方法測量了液態(tài)Li和液態(tài)Li觀動力學(xué)性質(zhì)包括擴散和他豫過程，并在最近的測量中取得了非的結(jié)果。. 2核磁共振技術(shù)核磁共振又名自旋成像或磁共振成像，該測量技術(shù)是一種以原子尺度的量理性質(zhì)為基礎(chǔ)的測量技術(shù)，主要利用核子的核自旋和自旋角動量等基本性術(shù)將樣品置于外加強磁場環(huán)境里面，樣品的核自旋本身的磁場就會在外加的作用下重新排列，如圖1.1顯示了 H原子核在處于外加磁場前后運動方化[86]，其中，左圖和右圖分別為增加外加磁場之后原子核的運動方向示意中可以看出這加入磁場后，核子的能級發(fā)生塞曼分裂，并與某一頻率的射產(chǎn)生共振、吸收，使其發(fā)生從低能級向高能級的躍遷，，同時放出射頻信號過程。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TL627

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 ;Molecular dynamics simulation on diffusion properties of Pb-Mg alloy[J];Science China(Technological Sciences);2010年09期

2 ;Atomic mobilities and diffusivities in Al alloys[J];Science China(Technological Sciences);2012年02期

3 陳建奇;范同祥;張荻;;二元液態(tài)合金互擴散系數(shù)的預(yù)測模型[J];上海交通大學(xué)學(xué)報;2006年10期

4 李子榮,孟慶安,管荻華,王剛;PAN為基凝膠聚合物電解質(zhì)自擴散系數(shù)的NMR研究[J];物理學(xué)報;1999年06期

本文編號：2679202