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晶体相场方法研究二维六角相向正方相结构转变

高英俊 罗志荣 黄创高 卢强华 林葵

晶体相场方法研究二维六角相向正方相结构转变

高英俊, 罗志荣, 黄创高, 卢强华, 林葵
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  • 应用双模PFC模型,计算二维PFC相图,模拟二维六角晶格向正方晶格的结构转变过程, 观察新相(二维正方相)的形核、长大特点,以及相结构转变的动力学特征. 结果表明:六角结构相向正方结构相的转变,正方相最易在六角相晶界处, 尤其是在三晶粒的交汇处首先生成正方相的晶核,之后是正方相逐渐通过吞噬六角相的边缘, 向六角相内部推进,并不断长大.对于结构转变生成的正方相晶粒,其晶粒取向几乎是随机的, 与原先六角相晶粒取向角没有明显的关系.正方相转变的面积分数随时间变化的动力学曲线 呈现典型的S形.由Avrami曲线可将相变曲线看成由两阶段组成. 计算模拟得到的Avrami曲线的第二阶段直线斜率K的范围在2.0和3.0之间, 与JMAK理论的指数n相符合.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51161003, 50661001)、 广西自然科学基金重点项目(批准号: 2012GXNSFDA053001) 和广西大学科学基金(批准号: XJZ110611)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-09-08
  • 修回日期:  2012-10-29
  • 刊出日期:  2013-03-05

晶体相场方法研究二维六角相向正方相结构转变

  • 1. 广西大学物理科学与工程技术学院, 南宁 530004
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 51161003, 50661001)、 广西自然科学基金重点项目(批准号: 2012GXNSFDA053001) 和广西大学科学基金(批准号: XJZ110611)资助的课题.

摘要: 应用双模PFC模型,计算二维PFC相图,模拟二维六角晶格向正方晶格的结构转变过程, 观察新相(二维正方相)的形核、长大特点,以及相结构转变的动力学特征. 结果表明:六角结构相向正方结构相的转变,正方相最易在六角相晶界处, 尤其是在三晶粒的交汇处首先生成正方相的晶核,之后是正方相逐渐通过吞噬六角相的边缘, 向六角相内部推进,并不断长大.对于结构转变生成的正方相晶粒,其晶粒取向几乎是随机的, 与原先六角相晶粒取向角没有明显的关系.正方相转变的面积分数随时间变化的动力学曲线 呈现典型的S形.由Avrami曲线可将相变曲线看成由两阶段组成. 计算模拟得到的Avrami曲线的第二阶段直线斜率K的范围在2.0和3.0之间, 与JMAK理论的指数n相符合.

English Abstract

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