CuAu ve $Cu_3Au$ Süper Alaşımların Bazı Termal Özelliklerinin Moleküler Dinamik Çalışması

Bu çalışmada, Parinello-Rahman (PR) Moleküler Dinamik (MD) benzetim (simülasyon)yöntemi kullanılarak CuAu ve Cu3Au düzenli intermetalik ikili alaşım sistemleri modellendi. Atomlararası etkileşimleri hesaplamak için potansiyel fonksiyonu olarak Sutton-Chen Gömülmüş Atom Metodu(GAM) kullanıldı. Potansiyel enerji fonksiyonunun ve Honeycutt-Andersen (HA) metodu ile elde edilenbağlı çiftlerin ısıtma sürecinde sıcaklıkla değişimleri incelendi. Ayrıca, model sistemlerin 300Ksıcaklıkta ve sıvı fazdaki yapısal özellikleri Radyal Dağılım Fonksiyonu (RDF) ile analiz edildi. Yapılananaliz yöntemleri sonucunda, model sistemlerin erime sıcaklıkları, örgü parametreleri ve potansiyelenerji değerleri gibi bazı fiziksel parametreleri elde edildi. Sonuç olarak benzetim yöntemi ile eldeedilen sonuçların deneysel veriler ile uyumlu olduğu tespit edildi.

Molecular Dynamics Study of Some Thermal Properties of CuAu and Cu3Au Super Alloys

In this study, the ordered CuAu and Cu3Au intermetallic binary alloy systems weremodelled by Parinello-Rahman (PR) Molecular Simulation method. As potential function, Sutton-ChenEmbedded Atom Method was used to calculate the interatomic interactions. The variations of potentialenergy function and the bonded pairs obtained with Honeycutt-Andersen (HA) method wereinvestigated during the heating process for systems. Also, the structural properties of model systems at300K temperature and liquid phase were analysed by using Radial Distribution Function (RDF). As aresult of analysis methods, some physical parameters such as the melting temperatures, latticeparameters and potential energy values were obtained. The results demonstrated that the simulationresults were compatible experimental data.

___

  • Artrith N, Kolpak AM, 2015. Grand canonical molecular dynamics simulations of Cu–Au nanoalloys in thermal equilibrium using reactive ANN potentials. Computational Materials Science, 110: 20-28.
  • Chen G, Wang C, Zhang P, 2016. The non-equilibrium crystallization of Cu3Au with cooling rate near criticality. Computational Materials Science, 112: 80-86.
  • Celik FA, 2014. Molecular dynamics simulation of polyhedron analysis of Cu–Ag alloy under rapid quenching conditions. Physics Letters A, 378(30-31): 2151-2156.
  • Cleri F, Mazzone G, Rosato V, 1993. Order-disorder transition in Cu3Au: a combined moleculardynamics and cluster-variation-method approach. Physical Review B, 47(21): 14541.
  • Celtek M, Dömekeli U, 2018. Molecular dynamic simulatıon Study of melting Point Of $L1_2$-$Cu_3Au$ Alloy, Internatıonal Scıentıfıc Conference 16-17 November, Gabrovo.
  • Daw S, Baskes ML, 1984. Embedded-atom method: derivation and application to impuries, surfaces and other defects in metals. Physical Review B, 29: 6443-6453.
  • Dong KJ, Liu RS, Yu AB, Zou RP, Li JY, 2003. Simulation study of the evolution mechanisms of clusters in a large-scale liquid Al system during rapid cooling processes. Journal of Physics: Condensed Matter, 15(6): 743.
  • Garbacz H, Mizera J, Laskowski Z, Gierej M, 2011. Microstructure and mechanical properties of a Pt– Rh alloy. Powder Technology, 208: 488–490.
  • Faruq M, Villesuzanne A, Shao G, 2018. Molecular-dynamics simulations of binary Pd-Si metal alloys: Glass formation, crystallisation and cluster properties, Journal of Non-Crystalline Solids, 487: 72- 86.
  • Fedorov PP, Volkov SN, 2016. Au–Cu phase diagram. Russian Journal of Inorganic Chemistry, 61(6): 772-775.
  • Honeycutt JD, Andersen HC, 1987. Molecular dynamics study of melting and freezing of small LennardJones clusters. Journal of Physical Chemistry, 91(19): 4950-4963.
  • Hui L, Feng D, Xiufang B, Guanhhou W, 2002. Molecular dynamics study of icosahedral ordering and defect in the Ni3Al liquid and glasses, Chemical Physics Letters, 354: 466-473.
  • Jian ZY, Chen J, Chang FE, Zeng Z, He T, Jie W, 2010. Simulation of molecular dynamics of silver subcritical nuclei and crystal clusters during solidificatio, Sci China Tech Sci., 53: 3203-3208.
  • Kart HH, Tomak M, Çağin T, 2005. Thermal and mechanical properties of Cu–Au intermetallic alloys. Modelling And Simulation in Materials Science and Engineering, 13(5): 657.
  • Lekka CE, Papanicolaou NI, Evangelakis GA, 2001. Molecular dynamics study of the ordered $Cu_3Au$: I. Vibrational and structural properties of the low indexed surfaces. Surface science, 479(1-3): 287- 305.
  • Li QK, Zhang Y, Chu WY, 2002. Molecular dynamics simulation of stress corrosion cracking in $Cu_3Au$. Computational Materials Science, 25(3): 510-518.
  • Lu K, 1996. Nanocrystalline metals crystallized from amorphous solids: nanocrystallization, structure, and properties. Materials Science and Engineering, R16: 161-221.
  • Özgen S, 1997. Sayısal hesaplama yöntemlerinin şekil hatırlamalı alaşımlarda difüzyonsuz faz dönüşümlerine uygulanması, Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.
  • Parrinello M, Rahman A, 1980. Crystal structure and pair potentials: A molecular-dynamics study, Physical Review Letters, 45 (14): 1196.
  • Stukowski A, 2009. Visualization and analysis of atomistic simulation data with OVITO–the Open Visualization Tool. Model. Simul. Mater. Sci. Eng., 18: 15012.
  • Sutton AP, Chen J, 1990. Long-range Finnis-Sinclair potentials. Philosophical Magazine Letters, 61: 139-146.
  • Tanaka H, 2005. Relatioship among glass-forming ability, fragility, and short-range bond ordering of liquids. Journal Non-Crystalline Solids, 351: 678-690.
  • Yuan, YQ, Zeng XG, Chen HY, Yao AL, Hu YF, 2013. Molecular dynamics simulation on microstructure evolution during solidification of copper nanoparticles. Journal of the Korean Physical Society, 62(11): 1645-1651.
Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi-Cover
  • ISSN: 2146-0574
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2011
  • Yayıncı: -
Sayıdaki Diğer Makaleler

Sürdürülebilir Dev Kralotu (Pennisetum hybridum) Tarımında Biçim Aralıklarının Kuru Madde Verimi veBazı Yem Kalite Özelliklerine Etkisi

Hakan GEREN, Yaşar Tuncer KAVUT, Hayrullah Bora ÜNLÜ

Farklı Yem İşleme Teknolojilerinin Arpanın (Hordeum vulgare L.) Kimyasal, Mikrobiyolojik veMikroskopik Özellikleri Üzerine Etkileri

Hasan Ersin ŞAMLI, Fisun KOÇ, Levend COŞKUNTUNA

Abamektin Pestisitinin Anaerobik Arıtma Sisteminde Mikrobiyal Komunite ve Biyogaz Üretimi ÜzerindekiEtkisinin Araştırılması

Banu TAŞKAN

The Investigation of Fluorescence Biothiol Sensor Properties of 2-(N-hexyl-carbazole-3'-yl)-4- formylpyridine

Nuray ALTINÖLÇEK, Ahmet BATTAL

Iğdır İlinde Domates Üretim Maliyetinin Belirlenmesi

Fatih GÜLER, Köksal KARADAŞ

Copper-Catalyzed Electrophilic Amination of Diarylcadmium Reagents Utilizing Acetone O-(4- chlorophenylsulphonyl)oxime and Acetone O-(2-naphthylsulphonyl)oxime as Amination Agent

Adem KORKMAZ

Hidrotermal Olarak Yaşlandırılmış Hibrit Aramid/Cam/Epoksi Kompozitlerin Su EmmeDavranışlarının İncelenmesi

Ahmet ERKLİĞ, Zeynal Abidin OĞUZ

Farklı Azot ve Fosfor Dozlarının Diyarbakır Ekolojik Koşullarında Kişniş (Coriandrum sativum var. microcarpum DC.) Bitkisinin Verim ve Bazı Verim Unsurları Üzerine Etkisi

Fethullah TEKİN, Murat TUNÇTÜRK, Tamer ERYİĞİT

Yenilebilir Kaplama Filmlerinin Oluşturulması ve Karakterizasyonu: Portakal ve Limon MeyvelerindeUygulanması

Emre BERBER, Mustafa AKIN

Arguvan (Malatya) Linyitinden Hümik Asit Ekstraksiyonu ve Kömür Yıkamanın Etkisi

Mustafa BİRİNCİ, Kader ŞENTÜRK