TY - JOUR

T1 - Коэффициент самодиффузии жидкого магния вблизи температуры плавления

AU - Котенков, Павел Валерьевич

PY - 2022

Y1 - 2022

N2 - Многокомпонентные сплавы на основе алюминия имеют важное значение в различных отраслях промышленности. Процентное соотношение базового компонента с различными примесями и легирующими добавками в таких сплавах играет основополагающую роль для достижения необходимых свойств конечного продукта. Для проводимых нами исследований полезна информация о диффузионных свойствах легирующих компонентов, таких как Si, Cu, Mg, Sc, Ca, Ti, Zr, Cr, в жидком состоянии. К сожалению, для указанных элементов (за исключением Cu) даже в чистом виде требуемой информации в литературе недостаточно. В настоящей работе в качестве объекта исследования выбран коэффициент самодиффузии жидкого Mg. Расчеты проводятся, начиная с температуры плавления с шагом 30 K, в интервале 923–1043 K в рамках подхода, основанного на трех теоретических составляющих – методе линейных траекторий, модельном потенциале прямоугольной ямы и приближении случайных фаз. Полученные результаты сопоставимы со всеми имеющимися в литературе данными компьютерного эксперимента, хотя в лучшей степени с результатом классической MD. При этом незначительное возрастание наших расчетных значений коэффициента самодиффузии с температурой может обещать их лучшее согласие с результатами ab initio MD при существенном увеличении температуры, что обусловлено увеличением точности RPA с ростом температуры. Проведенное исследование показывает, что в отсутствие экспериментальной информации о коэффициенте самодиффузии жидкого металла, подход совместного использования метода линейных траекторий, потенциала прямоугольной ямы и приближения случайных фаз может являться работоспособным инструментом для получения оценочных значений данного свойства.

AB - Многокомпонентные сплавы на основе алюминия имеют важное значение в различных отраслях промышленности. Процентное соотношение базового компонента с различными примесями и легирующими добавками в таких сплавах играет основополагающую роль для достижения необходимых свойств конечного продукта. Для проводимых нами исследований полезна информация о диффузионных свойствах легирующих компонентов, таких как Si, Cu, Mg, Sc, Ca, Ti, Zr, Cr, в жидком состоянии. К сожалению, для указанных элементов (за исключением Cu) даже в чистом виде требуемой информации в литературе недостаточно. В настоящей работе в качестве объекта исследования выбран коэффициент самодиффузии жидкого Mg. Расчеты проводятся, начиная с температуры плавления с шагом 30 K, в интервале 923–1043 K в рамках подхода, основанного на трех теоретических составляющих – методе линейных траекторий, модельном потенциале прямоугольной ямы и приближении случайных фаз. Полученные результаты сопоставимы со всеми имеющимися в литературе данными компьютерного эксперимента, хотя в лучшей степени с результатом классической MD. При этом незначительное возрастание наших расчетных значений коэффициента самодиффузии с температурой может обещать их лучшее согласие с результатами ab initio MD при существенном увеличении температуры, что обусловлено увеличением точности RPA с ростом температуры. Проведенное исследование показывает, что в отсутствие экспериментальной информации о коэффициенте самодиффузии жидкого металла, подход совместного использования метода линейных траекторий, потенциала прямоугольной ямы и приближения случайных фаз может являться работоспособным инструментом для получения оценочных значений данного свойства.

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=48340726

U2 - 10.31857/S0235010622030057

DO - 10.31857/S0235010622030057

M3 - Статья

SP - 314

EP - 320

JO - Расплавы

JF - Расплавы

SN - 0235-0106

IS - 3

ER -