龙建
,
陈铮
,
杨涛
,
牧虹
,
郑雪红
材料导报
晶体相场模型作为一种新的模拟技术,较之传统的模拟方法如分子动力学和标准相场模型具有无法比拟的优势,能够在原子长度尺度和扩散时间尺度上模拟材料的微观结构转变.详述了晶体相场模型原理,并从弹塑性变形、晶体形核与长大以及液相外延生长等方面论述了晶体相场模型的研究状况,指明了模型的进一步研究方向及应用前景.
关键词:
晶体相场模型
,
弹塑性变形
,
形核长大
,
外延生长
杨涛陈铮董卫平
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00111
采用晶体相场模型模拟了对称倾侧亚晶界结构及其在应力作用下的湮没机制,并从位错运动和能量角度对湮没机制进行分析, 此外还分别讨论了温度、位向差和应力方向对亚晶界湮没的影响. 研究表明, 亚晶界是由呈一定角度的双位错组垂直分布组成的; 亚晶界的湮没过程包括4个阶段:位错的攀移, 位错的分离与攀滑移, 位错的再次攀移和再次分离、攀滑移;温度的降低阻碍亚晶界的湮没; 位向差小的亚晶界先于位向差大的亚晶界湮没,且湮没速度较快;亚晶界上应力方向的改变会引起湮没过程中位错运动方向发生改变,从而影响亚晶界的湮没, 压应力有利于亚晶界的湮没.
关键词:
晶体相场模型
,
sub–grain boundary
,
double–array dislocation
,
stress–induced annihilation
赵宇龙
,
陈铮
,
杨涛
材料导报
简述了运用晶体相场模型研究塑性变形时加载应变的两种主要数值计算方法:变体积方法和等体积方法.论述了两种形变方法的基本原理、求解方法和特点.概述了国内外基于晶体相场模型的塑性变形研究现状,包括二维情形下双晶结构和纳米多晶结构的塑性变形机制研究及“反霍尔佩奇”关系的研究.最后指明了晶体相场模型在塑性变形数值模拟中进一步的研究方向.
关键词:
晶体相场模型
,
塑性变形
,
形变方法
,
数值模拟
员江娟
,
陈铮
,
李尚洁
材料导报
双模晶体相场模型是研究复杂晶体结构相变的重要方法.分别介绍了Kuo-An Wu和Greenwood提出的两种双模晶体相场模型,简述了两种模型各自的构造特点:Kuo-An Wu通过在模型中多引入一族倒易矢量来描述复杂晶体结构,Greenwood则通过在自由能函数中引入多峰和构造两点直接相关函数来完成,两者都在模拟三角结构相向正方结构相的转变中得到了广泛应用;进一步指出了Kuo-An Wu模型相转变的影响因素及高斯峰对Green-wood模型相图的影响;最后指明了晶体相场在相变模拟研究中的发展方向.
关键词:
晶体相场模型
,
双模
,
相图
,
相变
李尚洁
,
陈铮
,
贠江娟
材料导报
晶体相场模型作为一种新的模拟技术,较之传统的模拟方法(如分子动力学和标准相场模型)具有突出的优势,能够在原子长度尺寸和扩散时间尺度上模拟材料微观结构的演化过程.晶体相场模型在异质外延中的应用已取得很大进展.简述了纯物质和二元合金晶体相场模型,并且综述了晶体相场模型在异质外延中的研究现状,指明该模型的进一步研究方向及在外延薄膜中的应用.
关键词:
晶体相场模型
,
异质外延
,
薄膜材料
,
微观结构演化
胡婷婷
,
卢艳丽
,
贾德伟
,
张刘超
,
陈铮
材料导报
晶界预熔是指多晶材料的晶界在低于块体熔点温度时,就已经出现熔化的行为.这种行为会影响晶界的滑移阻力、晶界扩散、Coble蠕变速率等,改变多晶材料的宏观性能,显著降低材料的高温抗剪能力甚至会诱发热裂纹使材料发生灾难性失效行为.综述了研究晶界预熔的晶体相场方法的模型及结果分析;概括了国内外关于晶界预熔的研究,包括实验方法及其他模拟方法,如分子动力学方法、蒙特-卡洛方法、相场法等;指出了晶体相场方法相对于其他模拟方法的优势以及晶体相场方法研究晶界预熔的未来发展趋势.
关键词:
晶界预熔
,
实验
,
模拟
,
晶体相场模型
杨涛
,
陈铮
,
张静
,
董卫平
,
伍林
稀有金属材料与工程
以二元对称与非对称合金的调幅分解为研究对象,采用晶体相场模型从沉淀相演化和粗化机制两方面分析合金的失稳分解.研究表明,当合金的成分由对称点向非对称点转变时,沉淀相形貌逐渐由长条形过渡为球形；后期粗化机制由邻近颗粒的合并机制转变为Ostwald熟化机制；只有当二元合金的成分接近于失稳线时,其粗化动力学才较好地与修正的LSW理论符合.
关键词:
晶体相场模型
,
失稳分解
,
粗化机制
,
二元合金
陈成
,
陈铮
,
杨涛
,
张静
材料导报
晶体相场方法是一种能在原子尺度和扩散时间尺度模拟材料微观结构演化的新方法,它能够自洽地耦合弹塑性形变和多重晶粒位向,并能用于模拟与此相关的很多物理现象.从晶体相场模型与经典密度泛函理论之间的关系出发,详细论述了晶体相场模型的一些新进展,包括八阶拟合晶体相场模型、双模数晶体相场模型和幅值方程模型等.还描述了晶体相场方法在异质外延、多晶凝固和位错迁移等方面的应用,并展望了其未来的应用前景.
关键词:
晶体相场模型
,
密度泛函理论
,
模拟
,
微观结构
鲁娜
,
王永欣
,
陈铮
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.17.013
晶体相场方法被用于描述扩散时间尺度上的原子效应,在此基础上,Greenwood结合经典密度泛函理论,通过向自由能函数中引入一组两点相关函数,简化得到结构晶体相场方法.该方法可以用于研究多重组分合金材料的复杂微观结构.与经典密度泛函理论和一般晶体相场方法进行对比,详细论述了结构晶体相场模型的自由能函数以及两点相关函数.简要介绍了结构晶体相场方法在凝固过程、结构转变和复杂缺陷等方面的应用.
关键词:
晶体相场模型
,
模拟
,
多重组分
,
结构转变
杨涛
,
陈铮
,
董卫平
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00111
采用晶体相场模型模拟了对称倾侧亚晶界结构及其在应力作用下的湮没机制,并从位错运动和能量角度对湮没机制进行分析,此外还分别讨论了温度、位向差和应力方向对业晶界湮没的影响.研究表明,亚晶界是由呈一定角度的双位错组垂直分布组成的；亚晶界的湮没过程包括4个阶段:位错的攀移,位错的分离与攀滑移,位错的再次攀移和再次分离、攀滑移；温度的降低阻碍亚晶界的湮没；位向差小的亚晶界先于位向差大的亚晶界湮没,且湮没速度较快；亚晶界上应力方向的改变会引起湮没过程中位错运动方向发生改变,从而影响亚晶界的湮没,压应力有利于亚晶界的湮没.
关键词:
晶体相场模型
,
亚晶界
,
双位错组
,
应力诱发淹没
