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摘要
采用二元晶体相场模型研究了Kirkendall效应诱发的相界空洞的形成及扩展过程.模拟结果表明:对于取向差角较小的相界,空洞向原子迁移率高的一侧(a相)方向移动,空洞的形状由最初的平行四边形向六边形演化,空洞周围原子湮没速率大于产生速率,从而造成空洞扩大,空洞扩展过程中伴有相界的移动及相的长大和缩小.对于取向差角较大的相界,空洞还会沿相界方向扩展,使得空洞连通,将相界割裂开,割裂后的两侧相界呈现锯齿状.扩散过程中,体系的自由能逐渐降低.对于取向差角较小的相界,原子迁移率差值增大,自由能下降无明显差异.对于取向差角较大的相界,原子迁移率相差越大,自由能下降速率越快.随着相界取向差角的增大,自由能的下降速率逐渐增大.相界空洞的模拟结果与实验观察一致.
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单位西北工业大学; 凝固技术国家重点实验室
