金属熔点及熔化相变微观机制的分子动力学研究

采用分子动力学方法和应用多体相互作用势，研究了纯铜熔化、铝双晶熔化、铝表面形核熔化、晶界对表面预熔的影响和铝固液界面的熔化过程。其结果表明：理想单晶铜是均匀形核熔化，熔点为1600K，并且均匀形核将导致晶体熔化过热；不同的铝双晶晶界预熔的温度是不同的，同时发现晶界的存在不一定导致非均匀形核熔化（∑3共格孪晶）；具有非均匀形核条件的铝表现出明显预熔，这使得铝熔点比理想单晶熔点低220K；晶界对表面预熔真情以阻挡预熔区扩展作用；铝固液界面促进预熔，使其熔点接近实验熔点。同时观察到固液界面原子间存在动态平衡交换。总之，给出了金属熔化相变的微观动力学变化机制，提供了理论描述方法。为材料制备提供依据。