纳米铝熔化过程的分子动力学模拟

运用Compass力场的分子动力学方法,研究了含氧化层的纳米铝球颗粒熔点的变化规律。通过对铝球升温,探索了铝球粒径及氧化层厚度对其熔点的影响,以及含氧化层纳米铝球颗粒的熔化过程。铝粉粒径很小时,其表面形成的氧化层较薄,热膨胀作用使氧化层逐渐破裂。当粒径较大及氧化层较厚时,若温度升至氧化层熔点,由于铝球内核压力的协同作用导致氧化层突然破裂,铝原子与空气接触发生爆燃。结果表明:同一粒径的纳米铝粉,氧化层厚度越厚,氧化层熔化时爆裂现象越严重。