基于修正球形双晶模型的金属Al晶界能分子动力-中国有色金属学报.PDF

第 25 卷第 11 期 中国有色金属学报 2015 年 11 月 Volume 25 Number 11 The Chinese Journal of Nonferrous Metals November 2015 文章编号：1004-0609(2015)-11-3060-07 基于修正球形双晶模型的 金属Al 晶界能分子动力学计算 1 1 1 1, 2, 3 1, 3 张明亮 ，杨 亮 ，魏承炀 ，李赛毅 ，张新明 (1. 中南大学 材料科学与工程学院，长沙 410083 ； 2. 中南大学 有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，长沙 410083 ； 3. 中南大学 有色金属先进结构材料与制备协同创新中心，长沙 410083) 摘 要：通过删除晶界处不合理原子，修正可计算任意晶界能量的球形双晶模型，并将修正模型应用于计算金属 Al 中 3 类典型晶界的晶界能，分析模型的合理性和晶界能的晶界空间取向参数相关性。〈011〉对称倾斜晶界的计 算结果表明：修正模型所构造的晶界结构更加稳定，所得晶界能与块状模型结果吻合更好。〈001〉扭转晶界和〈011〉 非对称倾斜晶界的结果分别表明：取向差轴固定时，晶界能整体上随取向差角和晶界面倾斜角的增大而升高。综 合上述 3 类晶界结果可知，晶界能与重位因子间不存在特定的相关性，不能基于重位因子预测晶界能的相对大小。 关键词：晶界；晶界能；数值模拟；分子动力学；重位点阵 中图分类号：TG146.2 文献标志码：A Molecular dynamics calculation of Al grain boundary energy based on modified spherical bicrystal model 1 1 1 1, 2, 3 1, 3 ZHANG Ming-liang , YANG Liang , WEI Cheng-yang , LI Sai-yi , ZHANG Xin-ming (1. School of Materials Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China; 2. Key Laboratory of Nonferrous Metal Materials Science and Engineering, Ministry of Education, Central South University, Changsha 410083, China; 3. Collaborative Innovation Center of Advanced Nonferrous Structural Materials and Manufacturing, Central South University, Changsha 410083, China) Abstract: The sphere bicrystal model for calculating