纳米金属多层膜的微结构热稳定性的模拟

《纳米金属多层膜的微结构热稳定性的模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、纳米金属多层膜的微结构热稳定性的模拟摘要本文首先对不互溶纳米金属多层膜中由扩散引起的微结构演化进行了模拟，建立了较高温度下各向异性多层膜的微结构演化模型。在该模型中，我们首先提出了多层膜阶梯堆垛构型，并提出了不同于传统模型（如AndersonPM等人提出的模型，SuoZ等人提出的模型）中对多层膜界面、三叉点运动的处理方法。在我们的处理中，三叉点的运动由作用在其上的界面张力及扭转力的合力所驱动。在该模型的数值模拟中，我们提出了一种新的数值方法（五点四次多项式法）模拟了微结构的演化。利用该模型，研究了不同纵横比、不同晶界相界能比的多层膜的热

2、稳定结构和层内脱离现象，同时我们还研究了不同堆垛构型对多层膜热稳定性的影响。最后我们还对比了AndersonPM模型和我们的模型，对比结果表明：我们的模型简单、计算速度较快、灵活、适用面更宽，且具有更强的预测功能。本文还研究了互溶多层膜的微结构热稳定性的模拟，重点讨论了共格应力对多层膜中的扩散的影响，提出了多层膜中共格应力下的扩散控制方法的求解算法，并对下一步的研究工作提出了具体设想，提出此项研究对实现纳米多层膜的稳定结构的设计和制备这一目标的途径。关键词：纳米金属多层膜，微结构热稳定性，微结构演化，扩散，模拟THESIMULATION

3、SONTHEMICROSTRUCTURALTHERMALSTABILITYOFTHENANOMULTILAYEREDTHINMETALLICFILMSABSTRACTInthisthesis,firstofall,themicrostructuralevolutioninducedbythediffusioninthenano-multilayeredthinmetallicfilmswithtwoimmisciblephasesisdiscussed.Amodelforthemicrostructuralevolutionofthen

4、ano-multilayeredthinmetallicfilmsatelevatedtemperatureisproposed.Inthismodel,wedevelopedastep-likestackingformofnano-multilayeredthinfilm,andproposedaprocessingmethod(whichisdifferentfromthatofAndersonPM’smodelandSuoZ’smodel)forthemotionofthetriplepoint:themotionofthetri

5、plepointisdrivenbytheresultantforceofthreeinterfacialtensionsandthreetorchesonit.Throughthismodelproposed,westudiedtheinfluencesoftheimpactfactorsofaspectratioandtheenergyratiooftheinterfacesonthethermalstablemicrostructuresandpinch-off,andwealsostudiedthethermalstablemi

6、crostructuresofvariousstackingformsofthenano-multilayeredthinfilms.Finally,wecomparedtheAndersonPM’smodelwithours,andthecomparisonshowsthatoursismorepowerfulthanAndersonPM’s.Inthisthesis,themicrostructuralevolutioninducedbythediffusioninthenano-multilayeredthinmetallicfi

7、lmswithtwomisciblephasesisalsodiscussed.Westudiedtheinfluenceofthecoherentstressonthediffusioninthenano-multilayeredthinfilms,proposedanalgorithmforthediffusiongoverningequationsunderthecoherentstress,putforwardadetailedideaforourfutureworkandfoundawayofhowtorealizetheai

8、mofthesynthesisofthenewstablenano-multilayeredthinfilms.KEYWORDS:nano-multilayeredthinmetallicfilms,the