采用改进的Monte Carlo方法实现晶粒生长的拓扑变化

通过Delphi软件的图像操作语言对组织中的各个晶粒进行着色，以蒙特卡罗（Monte Carlo）模型为依据，通过改进其晶粒生长边界条件，晶粒生长方式和能量表现形式，对正常晶粒的生长进行了演化，在普通PC机上实现了模拟，模拟情况符合晶粒生长规律拓扑变化。直观地表现出晶粒生长各阶段的情况。     

相场方法模拟三维晶粒的长大过程

采用了周期性边界条件及各向同性的动力学相场模型对三维多晶生长的微观组织进行了模拟。结果表明：晶粒生长的平均半径符合抛物线的规律;相场仿真得到的准稳态晶粒尺寸分布形式具有相似性;同时又对晶粒的拓扑结构进行了观察：两个五边形晶粒最终分别以三边形晶粒和四边形晶粒消失。     

浅谈关于氧化锆纤维热处理性能及其改善研究

本文综述了氧化锆纤维相变和晶粒生长的性能及相关研究,同时针对晶粒生长过大导致纤维强度变差甚至粉化现象开展了相关改性研究及趋势的探讨.     

元胞自动机法在316LN不锈钢晶粒长大过程模拟中的应用

结合晶粒长大过程中的物理基础,采用热激活、曲率驱动和能量耗散机制,引入能量降幅最大判据,建立了描述316LN不锈钢晶粒正常长大的元胞自动机模型,对316LN不锈钢晶粒长大过程进行模拟,模拟结果较准确地反映了晶粒正常长大规律。通过将模拟和试验的晶粒生长指数进行对比,表明在试验温度范围内,该模型可用于预测316LN不锈钢的晶粒尺寸。     

基于元胞自动机法的晶粒长大模拟

采用元胞自动机(Cellular Automata,简称CA)法对晶粒长大过程进行了计算机模拟和分析.模拟结果表明,CA法能够较好地模拟晶粒长大过程,所反映的晶界迁移规律及其拓扑特征符合晶粒长大的物理机制,是一种简便、有效的模拟方法.     

45#钢锻件热镦粗过程晶粒尺寸模拟

应用自主开发的镦粗过程锻件组织模拟软件,对45#钢热镦粗过程中的晶粒尺寸进行了模拟,得到了不同压下量下的应变场、应变速率场以及动态再结晶晶粒尺寸的等值线,并分析了压下量对各场变量变化规律的影响.     

45#钢锻件热镦粗过程晶粒尺寸模拟

应用自主开发的镦粗过程锻件组织模拟软件 ,对 45 #钢热镦粗过程中的晶粒尺寸进行了模拟 ,得到了不同压下量下的应变场、应变速率场以及动态再结晶晶粒尺寸的等值线 ,并分析了压下量对各场变量变化规律的影响 .     

单晶铜线材在制备过程中的晶粒演化

采用了热型连续铸造方法,选用相同的工艺参数制备出不同直径的铜线材,用光学显微镜分析了线材晶粒形成及生长过程.结果表明:在一定的牵引速度下,纯铜线材晶粒生长的特征是从引晶开始阶段的等轴多晶体渐渐演化为柱状多晶体,最终形成单晶体;随着线材直径的增大,起始晶粒个数在增加;生长成单晶的时间也在增加,经X射线衍射和透射电镜分析能够确定,单晶铜线材晶体择优生长方向为<100>.     

晶粒长大动力学的计算机模拟

利用元胞自动机模型研究了2维晶粒长大的动力学,模型将微观结构映射到离散的格点上进行研究;微观结构演化的研究是通过考察晶粒大小和形状随时间的变化来实现的。精确地再现了文献中理论推导的结果;研究了复杂结构下的晶粒长大动力学曲线;考察了控制参数对于晶粒长大动力学过程的影响;并具有一定的一般性,可以用于多种情况下的模拟。     

基于元胞自动机法的晶粒长大模拟

采用元胞自动机（Cellular Automata，简称CA）法对晶粒长大过程进行了计算机模拟和分析．模拟结果表明，CA法能够较好地模拟晶粒长大过程，所反映的晶界迁移规律及其拓扑特征符合晶粒长大的物理机制，是一种简便、有效的模拟方法．     

基于CAFE法的单晶铜杆热型连铸过程晶体生长模拟

基于元胞自动机(CA)和有限元(FE)耦合法对单晶铜杆热型连铸过程中晶粒生长及演化过程进行了模拟,获得了稳定状态下铸棒内温度分布及液固相界面的位置和形态,模拟了连铸初期沿热流方向细小等轴晶快速合并形成柱状晶的过程,采用截面形态和极图法分析了定向凝固条件下各个生长时刻的晶粒形貌和晶粒生长取向以及晶粒竞争生长过程中的快速淘汰和慢速淘汰阶段,为热型连铸工艺优化提供了依据。     

Influence of crystallographic orientation on growth behavior of spherical voids

The influence of crystallographic orientation on the void growth in FCC crystals was numerically simulated with 3D crystal plasticity finite element by using a 3D unit cell including a spherical void, and the rate-dependent crystal plasticity theory was implemented as a user material subroutine. The results of the simulations show that crystallographic orientation has significant influence on the growth behavior of the void. Different active slip systems of the regions around the void cause the discontinuity in lattice rotation around the void, and the corner-like region is formed. In the case of the void located at grain boundary, large heterogeneous deformation occurs between the two grains, and the equivalent plastic deformation along grain boundary near the void in the case of θ=45^o （θ is the angle between grain boundary direction and X-axis） is larger than the others. Large difference of orientation factor of the two grains leads to large equivalent plastic deformation along grain boundary, and the unit cell is more likely to fail by intergranular fracture.     

N~ 注入Ag薄膜晶体生长机制的研究

采用离子注入方法在两种取向不同的 Na Cl衬底上制备 Ag单晶薄膜 ,研究离子注入引起晶粒长大、形成单晶体的过程 ,探讨离子注入 Ag薄膜晶体生长的机制     

氧化铝陶瓷柱状晶组织的形成及性能

通过加入CAS(CaO-Al2O3-SiO2)和MgO两种添加剂,对氧化铝陶瓷柱状晶的形成和性能进行了研究.结果表明,在α-Al2O3粉体中加入0.6wt%CAS添加剂,可以改变氧化铝陶瓷晶体的生长动力学条件,促使晶粒择优在某个方向上生长成柱状晶,长径比最大可达到8:1,氧化铝陶瓷的密度和断裂韧性都有明显提高.当0.8wt%CAS联合0.1wt%MgO使用时,在促进柱状晶生长的同时,能够进一步提高氧化铝陶瓷的致密度,使相对密度最大值达到97.4%.     

Simulation of PFZ on intergranular fracture based on XFEM and CPFEM

A unit cell including the matrix, precipitation free zone(PFZ) and grain boundary was prepared, and the crystal plasticity finite element method(CPFEM) and extended finite element method(XFEM) were used to simulate the propagation of cracks at grain boundary. Simulation results show that the crystallographic orientation of PFZ has significant influence on crack propagation, which includes the crack growth direction and crack growth velocity. The fracture strain of soft orientation is larger than that of hard orientation due to the role of reducing the stress intensity at grain boundary in intergranular brittle fracture. But in intergranular ductile fracture, the fracture strain of soft orientation may be smaller than that of hard orientation due to the roles of deformation localization.     

绿彩金星釉料研究

采用差热分析的方法研究了晶核的形成及晶粒长大的过程。用偏光显微镜观察了晶体的形态、大小和分布情况。探讨了晶相形成的机理和制成的釉质多彩的原因。研制成功的这种彩釉是用于景泰蓝、陶瓷等行业中的新型釉料。     

单晶铜线材的表面氧化研究

为了解决单晶铜线材在存储过程中的氧化问题,本文通过氧化增重实验,对不同组织、不同纯度铜线材的表面氧化行为进行了研究.结果表明:温度的高低对铜线材的氧化速率起决定性作用,不同铜线材对温度的敏感程度不同.单晶铜的氧化速率低于多晶铜,纯度越高的单晶铜抗氧化性能越好.单晶铜的氧化速率与其晶粒取向有关,生长方向为<100>的单晶铜更容易氧化.铜线材的氧化速率是由Cu2O的生长速度控制的,主要因素是铜离子向外扩散的速率.低纯单晶铜和多晶铜的氧化膜均容易脱落,不能对基体起到应有的保护作用.     

奥氏体不锈钢晶粒度对晶间腐蚀速度的影响

晶间腐蚀是诱导奥氏体不锈钢产生破坏的主要原因,而晶粒度对晶间腐蚀速度的影响不容忽视。通过在敏化温度和固溶处理温度对奥氏体不锈钢进行相应的热处理,利用草酸电解腐蚀法观察金相组织,并评定其晶粒度大小,通过极化曲线腐蚀实验,比较了奥氏体不锈钢晶粒度对晶间腐蚀速度地影响。实验结果表明奥氏体不锈钢在不同热处理条件下,其晶粒大小随保温时间延长而增大。随着奥氏体不锈钢组织的晶粒粗大,其晶粒度越小,奥氏体晶粒的晶间腐蚀的速度减慢。     

纳米TiO2粉体的制备及其性能研究

分别采用水热合成法和溶胶一凝胶法制备了纳米TiO2粉体，并通过XRD分析、TEM分析对制备的样品进行了表征。结果表明，水热合成法制备的纳米TiO2粉体晶型为锐钛矿型，晶体平均粒径为9．2nm，颗粒粒径为10nm左右；溶胶一凝胶法制备纳米TiO2粉体既有金红石型，也有锐钛矿型，其具体形态取决于煅烧温度，晶体平均粒径为10．2～70．8m，颗粒粒径为23～80m．以纳米TiO2对亚甲基兰的60min降解率为评价指标，考察纳米TiO2对有机物的光催化降解性能，结果表明溶胶一凝胶法制备的纳米TiO2粉体对亚甲基兰的降解性能低于水热合成法制备的纳米TiO2粉体。     

Grain reduction and growth in faulting and new classification of faulted rocks

New classification scheme about faulted rocks is proposed, according to the extent of grain reduction and growth and their sequence, and faulted rocks are classified as follows: (1) faulted rocks formed by the reduction action mainly include breccia series, cataclasite series, tectonobutchite series, mylonite series; (2) faulted rocks formed by growth action is mainly tectono-schist (gneiss) series; (3) blastomylonite series formed by grain reduction first and then growth; (4) mylonitic schist (gneiss) series formed by crystal growth first and then grain reduction. All series can be further classified according to matrix contents. Synopsis of the first author Duan Jiarui, professor. born in Jan. 1938, specializing in Structural Geology and Regional Geology.