Исследования методом молекулярной динамики свойств ионных расплавов, полученных при контактном плавлении

• Автор: Гончаренко, Елена Александровна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 132 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА Е ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ РАСПЛАВОВ, ПОЛУЧАЕМЫХ ПРИ КОНТАКТНОМ ПЛАВЛЕНИИ
1.1. Состояние исследований в области ионных расплавов
1.2. Явление контактного плавления, его основные характеристики и закономерности
1.3. Методика экспериментального исследования контактного плавления ионных кристаллов
1.4. Аналитические методы исследования свойств расплавов, получаемых при контактном плавлении
1.5. Численные методы исследования свойств расплавов, получаемых при контактном плавлении
1.5.1 Использование численных методов для изучения концентрационного распределения ионов в расплавах, получаемых при контактном плавлении
1.5.2 Использование численных методов для анализа результатов воздействия внешних факторов на свойства расплавов, полученных при
контактном плавлении
1.5.3. Методы компьютерного моделирования
1.5.3.1. Метод Монте-Карло
1.5.3.2. Метод молекулярной динамики
ВЫВОДЫ ИЗ ПЕРВОЙ ГЛАВЫ
ГЛАВА И. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ИОННЫХ РАСПЛАВОВ,
ПОЛУЧЕННЫХ ПРИ УСЛОВИЯХ КОНТАКТНОГО ПЛАВЛЕНИЯ
2.1. Развитие метода молекулярной динамики для исследования свойств расплавов, полученных при контактном плавлении

2.2. Компьютерное моделирование свойств расплавов, получаемых при контактном плавлении взаимных систем типа А+С~- В+С
2.3. Компьютерное моделирование свойств расплавов, получаемых при условиях контактного плавления взаимных систем тина А+В - А+С
2.4. Компьютерное моделирование свойств расплавов, получаемых при контактном плавлении смешанных систем тина А+В" - С+П
2.5. Компьютерное моделирование свойств расплавов, на основе иодида
нагрия
ВЫВОДЫ ИЗ ВТОРОЙ ГЛАВЫ
ГЛАВА III. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ВНЕШНИХ ПОСТОЯННЫХ И ПЕРЕМЕННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ РАСПЛАВОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ПРИ УСЛОВИЯХ КОНТАКТНОГО ПЛАВЛЕНИЯ
3.1. Молекулярно-динамическое моделирование влияния внешних постоянных электрических полей на характеристики расплавов, полученных при контактном плавлении
3.2. Молекулярно-динамическое моделирование влияния внешних электромагнитных полей на характеристики расплавов, полученных при
условиях контактного плавления
ВЫВОДЫ ИЗ ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЫ
ВЫВОДЫ ИЗ ДИССЕРТАЦИИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Одной из актуальных проблем материаловедения является исследование и прогнозирование физико-химических свойств расплавов с целью создания новых материалов. Разработка современных технологий во многих случаях тесно связана с развитием представлений о структуре расплавов и фазовых превращениях первого рода. Определенный прогресс в описании закономерностей процесса плавления был достигнут с открытием и изучением явления контактного плавления. Исследование явления контактного плавления получило развитие в связи с его широким применением в промышленных технологиях (получение сплавов с заданными свойствами, пайка и резка материалов, изготовление керамических изделий, получение неразъёмных соединений [1-4]). Контактное плавление применяют также в научных исследованиях как метод физико-химического анализа [5-6] и метод изучения расплавов с градиентом концентрации [7]. Наиболее широко его используют для экспериментального изучения расплавов, находящихся при температурах ниже температуры плавления каждого из контактируемых кристаллов в отдельности, в частности, для определения коэффициентов взаимной диффузии, концентрационного распределения, влияния внешних воздействий на структурно-динамические свойства расплавов, а также для изучения межфазных явлений и фазовых переходов. Для описания этих характеристик используются теоретические методы, в основе которых лежит феноменологический подход (решение диффузионных задач с использованием уравнения Фика). К настоящему времени накоплен большой экспериментальный материал по свойствам расплавов, полученных при контактном плавлении металлических систем, проводятся исследования по

Л = /('%/ г)>
[1.48]
где = д - г;, г = |гу|, Г(г) - сила притяжения частиц.
Связь силы Др) и аддитивного потенциала и(г) определяется следующим соотношением [1.49]
Для устранения ограничений на траектории движения частиц, на систему накладываются периодические граничные условия, согласно которым предполагается, что рассматриваемый куб (расчетная ячейка) находится в окружении кубов точно такого же типа, с таким же распределением частиц такого же типа. Если некоторая частица і со скоростью V вылетает из рассматриваемого куба, то из соседнего влетает аналогичная частица с той же скоростью. В связи с периодическими граничными условиями на используемый потенциал межчастичного взаимодействия накладывается ограничение, а именно, максимально допустимый радиус действия его не может превышать половины длины ребра расчетного куба. Таким образом, должно выполняться следующее условие
где I - длина ребра, а 8 - некоторая малая величина, выбираемая в соответствии с размерами частиц исследуемой модели, значение которой не будет превышать 0.5А. Ограничение вызвано необходимостью, устранить взаимодействие частиц с собственным образом.
Каждой моделируемой частице ставится в соответствие произвольное число, лежащее в интервале от -0.5 до +0.5, определяемое генератором случайных чисел компьютера. Это число является скоростью данной
/(г) = — Сіи{г) /СІГ
[1.49]
[1.50]