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升温速率对金属熔化和过热的影响

关键词:分子动力学模拟;熔化;过热;金属铅;金属银
　　 摘要:采用分子动力学方法和QSC(Quantum Sutton-Chen)力场研究了升温速率对金属银和金属。铅的熔化和过热行为的影响。研究结果表明，升温速率对金属银和铅的熔化和过热行为有很大影。响，随着升温速率的升高.金属的熔点有所升高。高的升温速率会导致金属体系内部无序化程度。增加，降低了熔化相变的能垒。升温速率导致的银和铅完美晶体的过热极限分别为土450 K和800 K。
　　
　　 固体 的 熔 化是最常见的相变现象之一，但熔化的机理仍是物理化学和凝聚态物理中尚未解决的一个问题。影响熔化的因素中，表面效应是众所周知的。细微颗粒的熔点要比大块晶体低得多，这是由于细微颗粒具有大的比表面积和表面能。在温度很低的情况下就能在表面发生熔化。缺陷可以认为是内表面，与表面一样能为液相形成和生长提供条件，所以过热现象很难发生[1,21如果能排除表面效应的影响，情况就大大不同了。前人的理论研究和实验结果表明即使细微颗粒被晶格匹配的高熔点材料包裹后也能观察到过热现象，包裹后能显著减少液相成核的可能。1 -- 20 tar的铅颗粒被铝包裹后在603一673 K才发生熔化[(3.41。包裹在金中的银颗粒可以过热25 Kl110
　　 嵌人到铝晶格中的A:晶体可以保持到703 Klslo嵌人石墨中的铅微晶的过热行为由其大小和形状决定[s]. roughten等人用分子动力学方法研究了包裹的Lennard-Jones顺粒的过热行为，结果表明，颗粒能达到的过热程度取决于包裹层的厚度以及包裹层和被包裹颗粒的相互作用强度川。
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