论文部分内容阅读
超音速冷喷涂是一种新型的表面涂层制备方法,具有诸多优点,得到了国内外学者的广泛关注。然而冷喷涂技术作为一个新兴技术,其理论尚不完善,喷涂质量和效率尚待提高,尽管其特点适合于纳米粒子喷涂,但尚未在工程中加以实现。冷喷涂是指喷涂粒子在没有熔化的情况下附着在基体表面,在用分子动力学方法模拟表面沉积时,与粒子数有密切关系的喷涂粒子的熔点至关重要。因此,用分子动力学模拟方法来探讨微观状态下纳米金团簇的熔点,具有十分重要的学术价值和工程应用背景。本文采用分子动力学方法模拟了纳米金团簇的熔化过程,分别采用了径向分布函数法、势能温度法、均方位移法和键对分析法,对模拟的结果进行了深入分析。对四种分析方法的比较发现,径向分布函数法能明显得出团簇由有序向无序转变的趋势,但不能准确得出其熔点;势能-温度法基于团簇原子间距在熔点附近会发生阶跃变化这一微观原理,能够较准确给出团簇熔点;均方位移法是通过计算所有原子间均方距离的变化而得出熔点,能够较准确给出一个熔点的范围;键对分析法是根据团簇从固态向液态转变过程中,其微观构型会发生较大变化这一原理得出团簇熔点。本文研究的几种方法中,势能-温度法、均方位移法和键对分析法得出的金团簇熔点与理论计算值都能够较好吻合。