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NiAl表面能的分子动力学计算

NiAl表面能的分子动力学计算沙宪伟,张修睦,陈魁英,李依依(中国科学院金属研究所,沈阳110015)摘要利用嵌入原子类型的势函数,通过分子动力学方法计算了B2结构标准化学计量比NiAl合金的四个低指数晶面在6种温度时的表面能.计算结果表明,表面能随温度的升高呈增加趋势;最密排面的表面能最低;一些表面在高温下发生了重构或成分偏析等表面反应.用类似方法计算了fcc结构Ni的表面能,计算结果与已知实验研究基本一致.关键词表面能,NiAl合金,分子动力学,嵌入原子势表面能是表征材料表面特性的重要参量,在表面、强度与断裂、相变等很多材料问题的研究中有广泛应用.目前很难通过实验精确测定固态材料的表面能,即使通过某些实验方法能给出一些简单结构晶体的表面能,误差一般都比较大。虽然现在已能由第一原理变分方法直接计算一些简单结构晶体在OK时的表面能,但需要在超级计算机上花费大量机时;若想通过该方法计算实际条件下各种复杂结构晶体的表面能,目前计算机...  (本文共5页) 阅读全文>>

《化学学报》1989年09期
化学学报

固体表面能色散成分的测定

计算方法 在烷烃液体中,下落水滴在固体表面处于平衡时(图IA),据Young方程可得各界面张力与接触角的关系如下: )即一7sH一7Hw哪osw(1)式中:凡H为固体一烷烃间的界面张力,人w为固体一水间的界面张力,)Hw为烷烃一水间的界面张力刀.w为烷烃一水一固体(n一刃叮一s)体系的接触角. 烷经专H)固体屯S)水《Wl烷经(。,“,嘴,、。1‘“天0 5.因体《S,水《W) A.且一W一肠体系B.S一EeeW体系 图1烷烃、水、固体间的接触体系 指定以某一烷烃化合物为基准非极性液体,7二。,7How,及凡wo为采用该液体时体系的八H,九w及osw值.则: 7sw~7sB。一)Howcos夕sw。 两物质界面能与表面能的关系为r5j:H一W一3(2)故得 1飞卫~飞+儿一2(叫7约丁 1)二~7,+7H一2(7昙7司丁 恤Bo一下。+)H。一2(7昌7Ho)姜式中:为及下Bo为烷烃和基准烷烃液体的表面张力. 由(2)式一(1)...  (本文共4页) 阅读全文>>

复旦大学
复旦大学

铁磁性半金属CrO_2表面的几何结构和电子态的第一性原理研究

铁磁半金属是一种具有特殊能带结构的化合物材料。这种材料在能带结构的两种电子自旋取向上呈现出不同的性质:其中一种电子自旋取向(常称为多子)的能带结构具有金属的性质;而另一种电子自旋取向(少子)则呈现出半导体或者绝缘体的性质,导致这种材料在费米能级附近具有100%的电子极化率。因此这种材料在与自旋电子输运相关的电子器件中将具有非常广阔的应用前景。理论上最早预言,CrO_2也是一种半金属材料,而且是极少数具有半金属性质的过渡金属氧化物。然而,与理论预言不符,一个早期的光电谱(PES)实验发现CrO_2(001)表面在靠近费米能级处信号非常低,因而作者指出与其它过渡金属氧化物一样,CrO_2很可能也是一种Mott绝缘体。但是,大多数实验测量都显示,在费米能级附近的信号虽然较弱,但都不为零。最近,发现这个与众不同实验的研究小组对CrO_2(100)表面进行了研究,也发现CrO_2(100)表面在费米能级信号较弱,但不为零。考虑到他们早期的...  (本文共139页) 本文目录 | 阅读全文>>

《山东建筑大学学报》2017年05期
山东建筑大学学报

沥青组成结构对沥青表面能的影响研究

0引言近年来,我国公路行业以高速公路建设为重点发展迅速。截至2016年底,全国公路总里程469.63万km,其中高速公路通车里程突破13万km,跃居世界第一。在公路网建设中,沥青路面凭借自身的行车舒适性和优越性能,在城市道路和中高等级公路中被广泛使用。与此同时,我国的公路网基本建成,公路行业的重点也由建设期转为养护期,2016年末我国公路养护里程459.00万km,占公路总里程97.7%,沥青材料在沥青路面养护中发挥着更加重要的作用。伴随着沥青路面的发展,其结构与功能一体化的要求越来越高,从而使得沥青路面结构和沥青混合料设计更加重要。同时,伴随着化学、分子生物学、仪器分析、化学计量学等学科的快速发展,沥青材料的设计成为沥青路面发展的主要研究方向。在我国,沥青路面普遍存在诸如裂缝、坑槽、开裂、车辙等一些不良病害。在正常修建的情况下,沥青混合料的黏附性能不足是产生这些病害在主要原因。而对于沥青混合料而言,在影响其路用性能的各项因素中...  (本文共7页) 阅读全文>>

《表面技术》2012年03期
表面技术

分形下材料裂纹的临界表面能

材料断裂研究是材料学科与材料工程的重要内容之一。在材料断裂研究领域,Griffith用能量平衡法研究带裂纹材料的断裂现象,建立了Griffith理论。该理论成功地解释了如陶瓷这样的脆性材料的断裂问题,但是应用在具有较好韧性的材料(如金属材料、高分子材料)时,则出现了很大误差。Griffith提出的裂纹临界表面能准则是G=2γ(G是材料裂纹扩展的动力,γ是单位宏观量度的表面能),他假设裂纹是沿平直的路径扩展。该准则与实际情况有较大误差,例如我国著名学者谢和平院士研究发现,即使材料脆性断裂,产生新的表面所消耗的能量远大于2γ[1-2]。分形理论的创始人Mandelbort于1984年将分形理论应用于金属材料断裂表面的研究以来[3],国内外学者对此进行了大量研究,证实了材料断裂表面的形貌是分形的基本构造和能量消耗的观点[4-15]。因此,临界表面能准则中裂纹是沿平直路径扩展的假设是不符合实际情况的,实际上该路径是曲折并不断变化的。因此...  (本文共3页) 阅读全文>>

《玻璃钢资料》1982年04期
玻璃钢资料

表面能、润湿和粘附

固体的表面能可以用已知表面张力的液体的接触角和它对极性或者酸,碱的敏感性进行估算,界面张力和粘附则可以用估算的表面能来进行计算.性能和粘接强度与表面能有矢,有三种情况:界面分离;界面不完全润湿;界面处有第三相存在。 绪论 胶接工作者一直争议的重要课题是表面能或界面能与粘接强度的关系。 本文的目的就是想说明胶接剂的性能常常由表面能来决定的,业且明确地指出,用接触角估算表面能时。极性作用是不可忽略的。 枯附功和表面能 粘附功Wa是粘附相处于均衡分离时作用势的负值.它可以表示为: Wa一Aeff/12二,‘,在这里,A e ff一有效作用常数; 7二一有效相分离因子。 A e ff由材料的本性决定魄从近年来更加完善的观点来看,最好把它看成是大范围的范德华力和小范围的作用力的总和。当介于业非真空的空间或相时,范德华力必须用连续理论来描选这个理论也 ·18·就是把色散力的配对方法引伸到短程作用区,作用能与表面能变化之间表现了良好的一致性。...  (本文共12页) 阅读全文>>