尺寸效應與納米二元合金相穩(wěn)定性研究.pdf

1、分類號學校代碼10巨些2密級學號2QQ7llO2叢迢2尺寸效應與納米二元合金相穩(wěn)定性研究StudyforSizeEffectandPhaseStabilityofNano一BinaryAlloy研究生姓名謝斌導師姓名、職稱學科專業(yè)廖樹幟教授物理研究方向_納術材料與催化劑工程湖南師范大學學位評定委員會辦公室二零一零年四月摘要由于納米顆粒具有一系列不同于塊體材料的特殊性能，而成為當今科學研究的熱點。納米材料的性能取決于其組成單元的尺寸，因而

2、尺寸效應的研究成為納米材料性能設計的關鍵。本文考慮納米顆粒的尺寸效應與表面效應并結合本研究組的亞規(guī)則模型，選取了幾種比較典型的納米合金系統(tǒng)為研究對象，模擬研究了二元納米合金顆粒受尺寸和成分影響的熱穩(wěn)定性，納米合金顆粒的非晶化過程以及晶化非晶化的臨界尺寸。通過模擬研究二元Ti合金納米顆粒不同尺寸下的熱穩(wěn)定性可以發(fā)現(xiàn):對于同一成分的納米合金來說，隨著晶粒粒徑的減小，形成燴增加，合金穩(wěn)定性降低。晶粒尺寸在10nm以下時，成分聚集現(xiàn)象十分明顯，

3、合金的聚集方向和聚集程度由聚集驅動能控制。同時成分聚集對納米合金的結構穩(wěn)定性有較大影響。通過模擬納米Au一Sn與In一Sn顆粒的非晶化過程發(fā)現(xiàn):隨著尺寸的減小，納米晶粒穩(wěn)定性的降低且結構可能發(fā)生非晶化轉變，非晶化過程如同熔化現(xiàn)象一樣都是連續(xù)變化的。隨著納米晶粒尺寸的減小，非晶形成能力加強，非晶形成范圍擴大，也就是說，尺寸效應與表面效應在顆粒的晶態(tài)向非晶態(tài)過程中扮演一個重要的角色。另外還可以發(fā)現(xiàn)Au一35at.%Sn、In一70at.%S