Molecular dynamics simulations of ion-exchanged glass

شیشه های تقویت شده شیمیایی یکی از عوامل کلیدی صنایع الکترونیک مصرفی مدرن است. شبیه سازی پویایی مولکولی فرصتی برای ایجاد درک اساسی در مورد فرایند تبادل یونی که برای تقویت شیمیایی استفاده می شود، ارائه می دهد. در این کار، تکنیک های مدل سازی مولکولی را برای بررسی جنبه های مختلف عینک های تبادل یونی که از طریق آزمایش غیر قابل دسترس هستند یا تنها با آزمایش های بیش از حد دشوار است، مورد استفاده قرار می دهیم. به طور خاص، ما از مدل سازی اتمیستی برای بررسی وابستگی ضریب انعطاف پذیری شبکه خطی به غلظت یون های قلیایی مبادله استفاده می کنیم. ما همچنین تکامل ماژول های الاستیک را به عنوان یک نتیجه از روند تبادل یونی محاسبه می کنیم. هر دو این مقادیر - ضریب انعطاف پذیری شبکه و مدول یانگ - پارامترهای بحرانی برای تعیین مشخصات نهایی فشرده سازی استرس از شیشه شیمیایی تقویت شده است. در نهایت، مسئله تفاوت ساختاری بین عینک مبادله شده به عنوان ذوب و یونی را از لحاظ چگالی تعداد اتمی در اطراف یونهای قلیایی بررسی می کنیم. نتایج این کار به ساختار منحصر به فرد قابل دستیابی از طریق مبادله یونی اشاره می کند که نمی تواند به تنهایی از طریق رقیق کردن ذوب به دست آید.