王增辉
,
倪明玖
工程热物理学报
液态金属固有的良好导热性能和很好的流动性能，逐渐受到了工程领域越来越多的重视。但由于液相扩散系数的测量困难，目前未见液态纯铁的自扩散系数报道。本文以液态纯铁正则系综为研究对象，采用分子动力学模拟方法对其自扩散系数进行了模拟分析，研究结果表明液态纯铁自扩散系数随温度增加呈现出了较大的变化，应用自扩散系数与温度存在的Arrhenius关系拟合出了液态纯铁的自扩散系数经验公式，进一步获得了液态纯铁原子的平均自由程计算关系式。
关键词:
液态纯铁
,
自扩散系数
,
分子动力学
王增辉
,
李志信
工程热物理学报
应用非平衡分子动力学方法进一步研究了平均温度为300 K、厚度为2.715 nm～43.44 nm的单晶硅薄膜的法向热导率,模拟结果表明,薄膜热导率低于同温度下单晶硅的实验值,存在显著的尺寸效应,当膜厚度在20 nm以下时,法向热导率随尺度减小而线性减小,当膜厚度大于20 nm时法向热导率随尺度呈现二阶多项式变化.法向热导率的变化规律与面向热导率的变化规律类似,表明薄膜厚度和表面晶格结构对声子传热影响的复杂性.
关键词:
纳米薄膜
,
分子动力学
,
法向热导率
王增辉
,
卫中领
,
李春梅
,
吴森
,
徐乃欣
,
陈秋荣
腐蚀与防护
用电沉积方法在WFA3镁合金上制备了羟基磷酸钙(简称HA)膜层,发现这样制备的HA膜层具备双层结构.XRD分析表明,预沉积层的主要成分为磷酸氢钙和羟基磷酸钙,经过热浸处理后最终膜层的主要成分为羟基磷酸钙和氢氧化钙.微观形貌研究表明,磷酸氢钙为片状,羟基磷酸钙为梭形.在类似人体血浆的模拟体液(simulatedbody fluid,SBF)中的极化曲线结果表明,致密的羟基磷酸钙膜层能够有效地提高WE43镁合金的耐腐蚀性能.0.5 mol/L的NaOH热浸溶液后处理工序会导致最终膜层中生成少量的Ca(OH)2.
关键词:
耐腐蚀性
,
WFA3
,
羟基磷酸钙
,
模拟体液
,
电沉积
李春梅
,
卫中领
,
沈钰
,
王增辉
,
陈秋荣
腐蚀科学与防护技术
doi:10.3969/j.issn.1002-6495.2009.02.036
研究了镁合金A731在磷酸盐处理液中的成膜工艺.分析了前处理、工艺条件等因素对化学转化膜质量的影响.利用电化学方法研究成膜过程及膜的耐蚀性能.利用电子探针(EPMA)测定转化膜的表面形貌及化学成分.结果表明,在优化的工艺条件下,所得转化膜均匀致密,对镁合金基体有较好的保护作用,提高了镁合金AZ31的耐腐蚀性能.
关键词:
镁合金
,
磷酸盐体系
,
化学转化
,
耐蚀性
王松伟
,
王晓东
,
倪明玖
,
张新德
,
王增辉
,
那贤昭
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00690
研究了永磁体螺旋磁场作旋转运动,驱动金属液所产生的三维流动行为.采用超声波Doppler测速仪,对金属液的流速进行了定量测量分析.通过周期性改变螺旋磁场的旋转方向,完全实现了频域模式变化的螺旋磁场.研究了不同模式参数下,金属液在圆柱形容器内周向和轴向流动速度的变化情况.结果表明:本实验条件下金属液的周向流动,随着磁场的周期性换向也出现周期性的往返流动,周向流速的幅值在模式周期Tm大于40 s后达饱和.轴向流动是螺旋磁场的移动分量引发的轴向环流和旋转分量驱动的二次流共同作用的结果.模式磁场作用下轴向流动存在最佳模式周期Tm*.当模式周期小于Tm*时,轴向流动出现了周期性的往返流；大于Tm*时,二次流开始形成并逐渐成为主要的流动形态.
关键词:
金属液
,
永磁体
,
螺旋磁场
,
速度场
,
螺旋流
许世京
,
倪明玖
,
王增辉
工程热物理学报
用直接数值方法对高效液态锂铅包层内的金属流体三维MHD效应进行分析。用投影法对包含洛仑兹力源项的不可压Navier．Stokes方程求解，用相容守恒格式计算电磁力。研究了不同材料的流动通道插件（FCI）对金属磁流体流速、MHD压降和电流流线分布的影响。主要分析了以下三种情况：无FCI插件的通道内的流动状况；加入绝缘材料（碳化硅）的FCI插件的通道内的流动状况；加入导电材料制成的FCI插件的通道内的流动状况。验证了包层内部通过加入绝缘的FCI可以有效地降低金属磁流体的MHD压降。对于绝缘FCI压力平衡槽位于侧层的情况，由于压力平衡槽内部电流密度较大，在压力平衡槽位置，有很大的逆流出现。
关键词:
流动通道插件(FCI)
,
压力平衡槽
,
MHD压降
景昭
,
王增辉
,
倪明玖
工程热物理学报
磁约束聚变堆中的液态金属包层等部件处于磁场之中,在磁流体动力学效应的影响下,液态金属的流速分布及压降会随磁场不同而改变.本文基于相容守恒格式,对液态锂铅包层中的重要结构-同芯母管,在磁场作用下的流速分布进行了数值模拟.对不同方向加磁场的计算结果表明,磁场会对其所在方向上的流动产生拉平效应,对于同芯母管而言,沿宽度方向所加的磁场能使流量在不同出口管道之间均匀分布,沿高度方向所加的磁场主要使同一出口管道中流速均匀分布,而对于管道间的流量分布作用较小.
关键词:
磁流体动力学
,
同芯母管
,
液态锂铅包层
越凯璇
,
王增辉
,
倪明玖
工程热物理学报
本文使用分子动力学方法对金属钨的熔化过程进行了数值模拟，分析了钨在熔化过程中的结构、系统内能变化以及表面熔化过程固一液界面变化情况，初步分析了表面熔化现象的机理。模拟过程采用嵌入原子模型（EAM）描述原子间相互作用，模拟结果表明，嵌入原子模型适合于计算固一液相变过程，表面熔化过程是由表面处最外层原子的不稳定性触发的。对于均匀熔化过程，晶体在4700K下发生固一液相变；对于表面熔化过程，计算获得了不同温度（3800-4800K）下的熔化速度，拟合出熔化速度公式，得到的表面熔化热力学熔点与已有实验结果基本符合。
关键词:
EAM
,
分子动力学
,
熔化速度
,
熔点
