کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7880743 1509591 2015 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Testing thermal gradient driving force for grain boundary migration using molecular dynamics simulations
ترجمه فارسی عنوان
تست نیروی حرارتی گرادیان برای مهاجرت مرز دانه با استفاده از شبیه سازی های پویایی مولکولی
کلمات کلیدی
مهاجرت مرزی دانه نیروی حرارتی گرادیان، دینامیک مولکولی، اکسید
ترجمه چکیده
گرمای شدید حرارتی در سرامیک با هدایت کم حرارتی ممکن است نقص های پیشرفته مانند مرزهای دانه و حفره ها را در مسیرهای ترجیحی مهاجرت کند. در این کار، شبیه سازی دینامیک مولکولی برای مطالعه مهاجرت مرز دانه دانه حرارتی تحت هدایت حرارتی انجام شده و برای بررسی یک معادله نیروی محرکه حرارتی که قبلا پیشنهاد شده است، با استفاده از دی اکسید اورانیوم به عنوان یک سیستم مدل. یافته شده است که یک گرادیان حرارتی مرزهای دانه را برای مهاجرت به شیب هدایت می کند و سرعت حرکت در زیر یک گرادینت ثابت به علت افزایش تحرک با دما افزایش می یابد. مرزهای مختلف دانه به دلیل انگیزه های مختلف ذاتی خود، با نرخ بسیار متفاوت مهاجرت می کنند. توانایی های استخراج شده از شبیه سازی حرارتی با هدایت گرادیان با آنهایی که از دو روش دیگر به دست آمده است مقایسه می شود و توافق خوب بین سه روش مختلف نشان داده شده است که نشان می دهد معادله نظری نیروی محرکه گرادیان حرارتی معتبر است اصلاح یک پارامتر ورودی باید انجام شود. همچنین اختلاف در محدوده ی مرز دانه بین مدل سازی و آزمایش ها مورد بحث قرار گرفته است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی مواد سرامیک و کامپوزیت
پیش نمایش مقاله
تست نیروی حرارتی گرادیان برای مهاجرت مرز دانه با استفاده از شبیه سازی های پویایی مولکولی
چکیده انگلیسی
Strong thermal gradients in low-thermal-conductivity ceramics may drive extended defects, such as grain boundaries and voids, to migrate in preferential directions. In this work, molecular dynamics simulations are conducted to study thermal-gradient-driven grain boundary migration and to verify a previously proposed thermal gradient driving force equation, using uranium dioxide as a model system. It is found that a thermal gradient drives grain boundaries to migrate up the gradient, and the migration velocity increases under a constant gradient owing to the increase in mobility with temperature. Different grain boundaries migrate at very different rates owing to their different intrinsic mobilities. The extracted mobilities from the thermal-gradient-driven simulations are compared with those calculated from two other well-established methods, and good agreement between the three different methods is found, demonstrating that the theoretical equation of the thermal gradient driving force is valid, although a correction of one input parameter should be made. The discrepancy in the grain boundary mobilities between modeling and experiments is also discussed.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Acta Materialia - Volume 85, 15 February 2015, Pages 95-106
نویسندگان
, , ,