應(yīng)變對銅中空位團簇結(jié)構(gòu)演化規(guī)律的影響.pdf

1、核結(jié)構(gòu)材料在承受高能射線輻照的同時，還經(jīng)常承受一定的應(yīng)力載荷，這些載荷會對輻照缺陷的形成和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，進而會影響材料的結(jié)構(gòu)和性能。因此，明確應(yīng)力對材料中缺陷結(jié)構(gòu)演化的影響，對揭示核結(jié)構(gòu)材料服役過程中微觀結(jié)構(gòu)、組織及力學(xué)性能的變化極為重要。
　　本論文采用分子動力學(xué)方法研究應(yīng)變對銅中空位團簇穩(wěn)定性、團簇的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)及演化規(guī)律的影響。首先，選取EAM勢、FS勢、2NN MEAM勢三種勢函數(shù)，針對不同的團簇構(gòu)型:線團簇、面團簇和體團簇，

2、進行無應(yīng)變下銅中空位團簇演化規(guī)律的對比研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)由三種勢函數(shù)得到的團簇演化規(guī)律一致，即四面體方式和八面體方式長大的團簇均具有較高的穩(wěn)定性，且具有較大的長大概率。因此，無應(yīng)變下，團簇傾向于四面體方式或八面體方式長大，并最終形成空洞。然后，本文研究了單軸[001]應(yīng)變對銅中空位團簇的能量、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和演化規(guī)律的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)團簇結(jié)合能隨應(yīng)變的變化呈現(xiàn)復(fù)雜規(guī)律，在應(yīng)變變化區(qū)間為-10％～10％時，線、面團簇的結(jié)合能是單調(diào)變化的;而體團簇的結(jié)

3、合能在拉/壓應(yīng)變下均降低。由于結(jié)合能的上述變化，導(dǎo)致當體系承受拉應(yīng)變時，線、面團簇傾向于沿著應(yīng)變軸分布;當體系承受壓應(yīng)變時，線、面團簇傾向于垂直應(yīng)變軸分布。應(yīng)變引起團簇相對穩(wěn)定性的變化，進而引起了演化規(guī)律的變化。因此，當體系發(fā)生較大應(yīng)變時，除八面體長大方式之外，空位團簇會傾向于沿著{001}面長大，并最終形成{001}面上的層錯。此外，本文提出了應(yīng)變影響的機制，即體系的松弛會迫使空位團簇周圍的局部結(jié)構(gòu)趨近于形成理想晶體結(jié)構(gòu)，并且這一趨近