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不同温度下Cu/FeS复合材料摩擦过程中组织演变的分子动力学模拟研究

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摩擦学学报 2009年第1期29卷 43-49页

作者：洪振军陈敬超冯晶昆明理工大学稀贵及有色金属先进材料教育部重点实验室云南省新材料制备与加工重点实验室云南昆明650093

通过计算机模拟的方法对不同温度下Cu//Cu/FeS摩擦副的摩擦性能进行计算研究,结果发现:当环境的温度在500 K时,摩擦副的摩擦系数出现第一个谷值,而此时金属铜发生再结晶,黏着磨损更为明显;700 K时,黏着层数减小而摩擦系数却有所增大,主... 详细信息

通过计算机模拟的方法对不同温度下Cu//Cu/FeS摩擦副的摩擦性能进行计算研究,结果发现:当环境的温度在500 K时,摩擦副的摩擦系数出现第一个谷值,而此时金属铜发生再结晶,黏着磨损更为明显;700 K时,黏着层数减小而摩擦系数却有所增大,主要是由于复合材料内部的FeS结构发生转变造成.计算结果还证明:在高温情况下,增强相FeS存在先分解再重新结合的2个过程,并指出Cu/FeS复合材料在900 K时,仍然具有很好的减摩耐磨作用.还对不同温度摩擦时复合材料内部的组织演变过程进行系统分析,分析结果表明,随着温度的升高,FeS的结构发生演变,从六方NiAs型超结构相转变为简单NiAs型结构相,并且随着温度的升高,FeS结构的c/a也在不断减小,这些都影响着复合材料的摩擦性能.

关键词：复合材料摩擦磨损分子动力学组织演变摩擦系数黏着层数

基于一种改进CA模型模拟双辊连续铸轧纯铝微观组织

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材料科学与工艺 2012年第6期20卷 73-80页

作者：陈守东陈敬超彭平昆明理工大学稀贵及有色金属先进材料教育部重点实验室云南省新材料制备与加工重点实验室昆明650093

基于枝晶生长的基本传输过程和元胞自动机(Cellular Automaton,简称CA)-有限元(Finite Element,简称FE)模型基本原理,建立了适应双辊连续铸轧纯铝薄带工艺特点的凝固过程形核和晶体生长的数学模型.模型耦合了宏观温度场和微观组织模拟计... 详细信息

基于枝晶生长的基本传输过程和元胞自动机(Cellular Automaton,简称CA)-有限元(Finite Element,简称FE)模型基本原理,建立了适应双辊连续铸轧纯铝薄带工艺特点的凝固过程形核和晶体生长的数学模型.模型耦合了宏观温度场和微观组织模拟计算,考虑了溶质扩散、曲率过冷和各向异性等重要因素的影响,定义了界面单元捕获规则,能够模拟凝固过程中枝晶生长的形态.应用本模型对双辊连续铸轧纯铝薄带凝固过程中等轴晶生长、等轴晶多晶粒生长及柱状晶生长、柱状晶向等轴晶演化进行模拟并与实验结果进行对比,模拟结果与实验结果吻合较好,验证了模型的正确性.

关键词：纯铝双辊连续铸轧凝固微观组织模拟元胞自动机-有限元方法枝晶形貌

双辊连铸薄带凝固组织模拟的微观模型(英文)

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稀有金属材料与工程 2013年第1期42卷 14-18页

作者：陈守东陈敬超昆明理工大学稀贵及有色金属先进材料教育部重点实验室云南昆明650093

在研究双辊连铸铝合金薄带工艺凝固过程的基础上,基于金属凝固的基本原理,建立双辊连铸铝合金薄带凝固的异质形核、枝晶尖端的生长动力学(KGT)、柱状晶向等轴晶生长的转变(CET)的解析模型,同时建立基于元胞自动机(CA)的双辊连铸铝合金... 详细信息

在研究双辊连铸铝合金薄带工艺凝固过程的基础上,基于金属凝固的基本原理,建立双辊连铸铝合金薄带凝固的异质形核、枝晶尖端的生长动力学(KGT)、柱状晶向等轴晶生长的转变(CET)的解析模型,同时建立基于元胞自动机(CA)的双辊连铸铝合金薄带凝固组织的仿真模型,为双辊连铸薄带凝固组织形成的仿真模拟奠定基础,从而为双辊薄带连铸工艺提供一定的理论指导。同时利用铝合金双辊薄带连续铸轧组织凝固过程验证了数学模拟的可行性。

关键词：双辊连续铸轧凝固组织仿真模拟微观模型验证

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基于CAFE模拟双辊连铸纯铝凝固微观组织

材料科学与工艺 2012年第3期20卷 29-35页

作者：陈守东陈敬超吕连灏昆明理工大学稀贵及有色金属先进材料教育部重点实验室昆明650093 昆明理工大学云南省新材料制备与加工重点实验室昆明650093

鉴于双辊薄带连铸等轴晶区半固态铸轧组织对产品性能的重要性,基于热传输、流动传输、溶质传输等基本传输过程以及晶粒生长物理过程,建立了双辊连续铸轧纯铝凝固过程的宏观温度场、浓度场、微观组织及枝晶形貌演化的三维数学模型.采用CA... 详细信息

鉴于双辊薄带连铸等轴晶区半固态铸轧组织对产品性能的重要性,基于热传输、流动传输、溶质传输等基本传输过程以及晶粒生长物理过程,建立了双辊连续铸轧纯铝凝固过程的宏观温度场、浓度场、微观组织及枝晶形貌演化的三维数学模型.采用CA-FE法对双辊连续铸轧纯铝在水冷钢辊连续铸轧中的凝固过程进行了模拟,采用光学显微镜研究了铸轧工艺参数对凝固组织的影响.数值模拟结果表明,所建立的数学模型能够合理描述晶粒沿任意角度生长的过程,温度场、溶质场和微观组织形貌的模拟计算结果合理.模拟结果与实验结果基本吻合,检验了模型的正确性.

关键词：双辊连续铸轧凝固微观组织 CA-FE方法数值模拟枝晶形貌

Ag-Al_2O_3粉体复合材料形成过程分子动力学模拟

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复合材料学报 2011年第5期28卷 150-155页

作者：于杰陈敬超洪振军冯晶昆明理工大学稀贵及有色先进材料教育部重点实验室昆明650093 内蒙古第一机械制造(集团)有限公司工艺研究所包头014033

采用分子动力学的方法研究了Al-Ag合金粉末在氧化气氛进行热处理的物相转变与扩散行为,着重对物相扩散速率、转变温度、Ag-Al2O3物相转变过程进行了研究。结果表明:O原子与Al原子的相互作用为Ag原子的扩散提供动力,Ag的析出与Al2O3致密... 详细信息

采用分子动力学的方法研究了Al-Ag合金粉末在氧化气氛进行热处理的物相转变与扩散行为,着重对物相扩散速率、转变温度、Ag-Al2O3物相转变过程进行了研究。结果表明:O原子与Al原子的相互作用为Ag原子的扩散提供动力,Ag的析出与Al2O3致密氧化膜的形成相互冲突,在600 K氧化气氛下合金粉末中Ag的析出速率大,内部形成Ag2Al相。实验结果验证了模型设计与计算结果的合理性,表明通过控制反应温度、Al2O3致密氧化膜的形成和Ag的短路径扩散能够控制Ag在纳米尺度内。

关键词：分子动力学模拟催化剂 Ag-Al2O3复合材料扩散 Al2O3氧化膜

CuInSe_2电子结构与光学性质的第一性原理计算

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物理学报 2007年第10期56卷 5990-5995页

作者：冯晶肖冰陈敬超昆明理工大学

从头计算了CuInSe2(CIS)体相的性质,参数设定和性质计算都基于密度泛函理论,交换相关能采用GGA,泛函形式为PBE,原子间相互作用的描述采用超软赝势.计算发现CIS中存在共价键,是一种非典型的离子型晶体,在整个晶体内存在共用电子对,Cu原子... 详细信息

从头计算了CuInSe2(CIS)体相的性质,参数设定和性质计算都基于密度泛函理论,交换相关能采用GGA,泛函形式为PBE,原子间相互作用的描述采用超软赝势.计算发现CIS中存在共价键,是一种非典型的离子型晶体,在整个晶体内存在共用电子对,Cu原子和Se原子的作用大于Se原子和In原子.CIS是一种典型的直接带隙半导体,计算得到了光学性质的各项参数,包括折射指数和反射率,吸收系数以及介电函数与光子能量的关系,发现CIS的主要光吸收峰有6个,分别为:3.1,7.6,10.0,16.1,19.0,21.0eV,理论上最强吸收峰在紫外光区.

关键词：半导体 CIS 密度泛函理论光电转换太阳能材料

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过饱和铜铬合金的时效过程结构演变研究

稀有金属材料与工程 2006年第A02期35卷 259-262页

作者：李强陈敬超孙加林昆明理工大学云南省新材料制备与加工重点实验室云南昆明650093

制备了含量为1．56％(质量分数)的铜铬合金粉体并对粉体压坯及时效处理,用高分辨电镜观察了不同时效阶段的结构。时效的前期阶段观察到了一种长周期调制结构,命名为调制结构I;时效时间45 min时观察到了另一种DO3型调制结构,命名为调制结... 详细信息

制备了含量为1．56％(质量分数)的铜铬合金粉体并对粉体压坯及时效处理,用高分辨电镜观察了不同时效阶段的结构。时效的前期阶段观察到了一种长周期调制结构,命名为调制结构I;时效时间45 min时观察到了另一种DO3型调制结构,命名为调制结构II;并对两个调制结构进行了晶体结构分析。结果证明该条件下过饱和铜铬合金时效过程的析出机制并非传统意义上的由FCC结构直接转变为BCC结构,而是以两个调制结构为过渡相逐步转变的。

关键词：金属材料时效 Cu-Cr合金调制结构析出贯序

采用一种改进CA模型模拟双辊连铸纯铝凝固过程的晶粒生长(英文)

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稀有金属材料与工程 2013年第12期42卷 2462-2466页

作者：陈守东陈敬超于杰昆明理工大学稀贵及有色金属先进材料教育部重点实验室云南昆明650093

基于枝晶生长的基本传输过程和元胞自动机(Cellular Automaton,简称CA)-有限元(Finite Element,简称FE)模型基本原理,建立了适应双辊连续铸轧纯铝薄带工艺特点的凝固过程形核和晶体生长的数学模型。模型耦合了宏观温度场和微观组织模拟... 详细信息

基于枝晶生长的基本传输过程和元胞自动机(Cellular Automaton,简称CA)-有限元(Finite Element,简称FE)模型基本原理,建立了适应双辊连续铸轧纯铝薄带工艺特点的凝固过程形核和晶体生长的数学模型。模型耦合了宏观温度场和微观组织模拟计算,考虑了溶质扩散、曲率过冷和潜热释放等重要因素的影响,能够模拟凝固过程中枝晶生长的形态。应用本模型对双辊连续铸轧纯铝薄带凝固过程中等轴晶生长、等轴晶多晶粒生长及柱状晶生长、柱状晶向等轴晶演化进行模拟并与实验结果进行对比,模拟结果与实验结果吻合较好。

关键词：双辊连续铸轧铝微观组织元胞自动机-有限元方法枝晶形貌

Simulation of microstructures in solidification of aluminum twin-roll casting

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2012年第6期22卷 1452-1456页

作者：陈守东陈敬超昆明理工大学稀贵及有色金属先进材料教育部重点实验室昆明650093 云南省新材料制备与加工重点实验室昆明650093

Based on the research on the solidification of twin-roll continuous casting aluminum thin strip, the analytical model of heterogeneous nucleation, the growth kinetics of tip （KGT） and columnar dendrite transformation to equiaxed dendrite （CET） of twin-roll continuous casting aluminum thin strip solidification was established by means of the principle of metal solidification and modem computer emulational technology. Meantime, based on the cellular automaton, the emulational model of twin-roll continuous casting aluminum thin strip, solidification was established. The foundation for the emulational simulation of twin-roll casting thin strip solidification structure was laid. Meanwhile, the mathematical simulation feasibility was confirmed by using the solidification process of twin-roll continuous casting aluminum thin strip.

关键词： twin-roll continuous casting solidification structure emulational simulation micro-model