合金材料氧化速率的计算方法及装置、设备、介质制造方法及图纸

技术编号:40981594 阅读:49 留言:0更新日期:2024-04-18 21:27
本申请实施例公开了一种合金材料氧化速率的计算方法、装置、设备及介质,其中方法包括:建立第一合金材料模型;对所述第一合金材料模型进行结构优化,得到第二合金材料模型;在所述第二合金材料模型中添加预设量的氧气,进行二次结构优化,得到合金氧化模拟模型;针对所述合金氧化模拟模型基于反应力场的分子动力学进行计算,输出原子信息;基于所述原子信息确定氧化速率与氧化时间的关系,并确定扩散系数与温度的关系。本申请基于分子动力学模拟构建了金属材料氧化模型,更符合实际环境中金属氧化的真实工况,提供了微观尺度下金属氧化行为和氧化产物的表征方法。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及合金材料和分子动力学模拟,涉及但不限定于合金材料氧化速率的计算方法及装置、设备、介质


技术介绍

1、金属合金在使用过程中会在表面形成致密的氧化层,这将在短时间内提高抗氧化性能。但是,经过长期氧化会改变材料表面的元素分布,破坏微观结构,使部件表面弱化,产生裂纹等缺陷,导致氧化皮脱落,对氧原子向部件内部扩散提供通道,进而发生二次氧化,严重影响受热部件的可靠性和使用寿命。随着镍基合金在工业的广泛使用,氧化问题日益受到关注。因此,非常有必要揭示镍基合金的氧化行为及氧化过程中的氧化机制。

2、研究发现,耗氧量随着时间的推移而增加,但对不同温度下的耗氧量却存在显著差异。在较高温度下工件表面的原子活性越高,导致进入缓慢稳定氧化阶段所需的氧气更多。之后表面活性位点被氧气覆盖,在工件表面形成氧化膜,阻碍了进一步氧化,氧气的消耗率出现急剧下降。高温可提供更多的能量,增加了反应活性,加快了氧分子与合金原子之间的碰撞频率,增大了氧化速率。随着温度的升高,原子极易向外扩散,形成阳离子空位,增加氧化速率。

3、因此,基于反应力场的分子动力学模拟已成本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种合金材料氧化速率的计算方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述建立第一合金材料模型,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述第一合金材料模型进行结构优化,得到第二合金材料模型,包括:

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所述在所述第二合金材料模型中添加预设量的氧气,进行二次结构优化,得到合金氧化模拟模型,包括:

5.根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所述针对所述合金氧化模拟模型进行基于反应力场的分子动力学进行计算,输出原子信息,包括:

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【技术特征摘要】

1.一种合金材料氧化速率的计算方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述建立第一合金材料模型,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述第一合金材料模型进行结构优化,得到第二合金材料模型,包括:

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所述在所述第二合金材料模型中添加预设量的氧气,进行二次结构优化,得到合金氧化模拟模型,包括:

5.根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所述针对所述合金氧化模拟模型进行基于反应力场的分子动力学进行计算,输出原子信息,包括:

6.根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:曲定峰朱宗孝郑敏胡婧怡伊丙琦徐英棚张鸿淼雷春丽
申请(专利权)人:兰州理工大学
类型:发明
国别省市:

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