Zn-Mg合金的结构分析和Zn-Mg扩散体系的物相分布  

Analysis of Zn-Mg Alloy Structure and Phases Distribution of Zn-Mg Diffusion System

作　　者：高帅[1] 吴永全[1] 沈通[1] 张宁[1] 赖莉珊[1] 

机构地区：[1]上海大学,上海市现代冶金及材料制备重点实验室,上海200072

出　　处：《物理化学学报》2012年第9期2037-2043,共7页Acta Physico-Chimica Sinica

基　　金：国家自然科学基金(51174131;50974083);国家自然科学基金和上海宝钢集团公司联合资助项目(50774112);上海市青年科技启明星计划(07QA14021);长江学者和创新团队发展计划(IRT0739);上海市教育委员会科研创新项目(09YZ24)资助~~

摘　　要：分子动力学(MD)模拟常采用径向分布函数(RDF)、Honeycutt-Anderson(HA)键型指数法、原子团类型指数法(CTIM)表征物相的微观结构.本文依据CTIM理论,对CTIM进一步发展,使CTIM不仅能够表征bcc\fcc\hcp\非晶体,也能表征其它晶系的晶体结构.本文采用CTIM完成Zn-Mg合金标准晶体的结构表征和Zn-Mg扩散体系物相分布的分析.结果表明:合金组元的CTIM指数不仅反映了Mg21Zn25、MgZn2、Mg2Zn11晶体结构的差异,也说明了Mg4Zn7、MgZn2晶体结构十分相近.Zn-Mg扩散体系两步法模拟后,体系两端交替分布着hcp与fcc结构;体系中部形成大量的非晶体;Zn原子端交替分布着hcp与fcc结构的界面区域主要是Zn12-C类原子.Molecular dynamics （MD） simulations usually analyze the structure of a phase by radial distribution function （RDF）, the Honeycutt-Anderson （HA） bond pair analysis, and the cluster-type index method （CTIM）. In this paper, we improve CTIM to allow the characterization of more kinds of crystal structure besides bcc／fcc／hcp／non-crystal based on the theory of CTIM. The crystal structures of Zn-Mg alloys have been characterized and the phase distribution of the Zn-Mg diffusion system has been analyzed by CTIM. The results show that the CTIM integers can reveal differences between the Mg21Zn2~, MgZn2, and Mg2Znll structures, and similarities between the Mg,Zn7 and MgZn2 structures. Using a two-step simulation on the Zn-Mg diffusion system, fcc and hcp crystals occur at both extremes of the system and there are many non-crystal phases in the middle of the system. In addition, our results show that the interface structure of fcc and hcp crystals on the Zn side is mainly Zn12-C.

关 键 词：原子团类型指数法 Zn—Mg合金 晶体结构 物相分布:两步法模拟 

分 类 号：TG146.13[一般工业技术—材料科学与工程]