金刚石与钛间原子热压扩散行为的分子动力学模拟

作     者：袁建东 于爱兵 邹翩 赵硕 李毅 吴其亮 Yuan Jiandong;Yu Aibing;Zou Pian;Zhao Shuo;Li Yi;Wu Qiliang

作者机构：宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2022年第51卷第1期

页      面：159-165页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 0806[工学-冶金工程] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070205[理学-凝聚态物理] 0703[理学-化学] 070301[理学-无机化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(51875294) 宁波市科技创新2025重大专项(2018B10006) 

主　　题：分子动力学 热压 扩散 金刚石 钛 

摘      要：应用分子动力学方法模拟了金刚石与钛在热压扩散过程中的原子扩散行为,模拟了不同扩散温度下金刚石与钛界面的原子扩散过程,得到了界面的原子浓度分布、扩散速度以及模拟扩散系数值;采用热压扩散法在金刚石表面镀覆钛层并测量界面的扩散带宽度。研究结果表明:在热压扩散过程中,C原子的扩散速度大于Ti原子;随着扩散温度的升高,原子存在低速和快速2个扩散阶段。通过热压扩散的分子动力学模拟对模拟的扩散系数进行数据拟合,能够确定C和Ti原子的扩散因子和扩散激活能,从而简单、有效地确定原子的扩散系数计算公式。金刚石与钛扩散带宽度的计算值与实测值相近,应用分子动力学方法获得的原子扩散系数公式是可行的。