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复合材料微观形貌表征

成果类型:: 新技术

发布时间: 2022-11-28 21:45:45

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 任蓉 | 2022-11-28 21:45:45

在复合材料技术领域,不同的工艺条件会对固溶沉淀后的复合材料的微观形貌产生很大的影响,从而进一步影响到复合材料的结构性能。然而,不同的复合材料沉淀过程中微观形貌的影响因素会有很大的差别。由于生产成本的限制,工业化的复合材料不能通过精密仪器来观察复合材料沉淀过程中微观形貌的演化过程,因此,如何实现对复合材料微观形貌的模拟一直是凝聚态物质研究领域的一个重要课题。由此提供了一种复合材料微观形貌的模拟方法、装置和电子装置,以至少解决相关技术中无法准确模拟复合材料微观形貌的问题。

构建基于微观扩散原理的相场模型;获取微观扩散方程和复合材料的当前工艺参数;将所述当前工艺参数输入至所述相场模型中,得到所述当前工艺参数对应的原子间相互作用势数据;根据所述原子间相互作用势数据和所述微观扩散方程,得到所述复合材料中的原子占位信息;根据所述原子占位信息,得到所述复合材料微观形貌的模拟结果。以所述复合材料的工艺参数作为输入参量,以所述复合材料中的原子间相互作用势作为输出参量,构建相场模型;根据所述微观扩散原理,确定所述相场模型的约束条件。

相比于相关技术,本申请实施例提供的复合材料微观形貌的模拟方法、装置和电子装置,通过构建基于微观扩散原理的相场模型;获取微观扩散方程和复合材料的当前工艺参数;将当前工艺参数输入至相场模型中,得到当前工艺参数对应的原子间相互作用势数据;根据原子间相互作用势数据和微观扩散方程,得到复合材料中的原子占位信息;根据原子占位信息,得到复合材料微观形貌的模拟结果,解决了相关技术中无法准确模拟复合材料微观形貌的问题。

北京市科学技术研究院分析测试研究所(北京市理化分析测试中心),隶属于北京市科学技术研究院,是一所以应用基础研究为主的社会公益性现代分析测试科学研究机构。北京市理化分析测试中心成立于1979年,2021年7月,经市编办批准,更名为北京市科学技术研究院分析测试研究所(北京市理化分析测试中心)简称“分析测试所(理化中心)”。分析测试所现有职工200余人,其中高级职称55人,中级职称73人,博士43人,硕士72人。北京市科技新星3人,北京市优秀人才11人,北科学者1人,北科青年学者2人。拥有总价值2.7亿元的科研仪器设备2000余台(套),其中100万元以上大型仪器设备50台(套),实验室面积共1.2万余平方米。长期以来,分析测试所秉承创新发展理念,以服务社会进步和首都经济发展为宗旨,积极投入国际科技创新中心建设,聚焦食品安全、环境保护、新材料、生物医药、科学普及与传播、国产科学仪器应用示范等重点领域开展分析测试科学研究、技术服务和成果转化工作,具备从宏观到微观、从成分到结构的科研创新和测试服务综合能力。

在其中一些实施例中,所述根据所述第三映射关系,得到相场模型的约束条件包括:

确定所述复合材料的晶格结构类型;

根据所述晶格结构类型,确定所述复合材料晶格结构中多个非零向量之间的数值关系;

根据所述数值关系和所述原子间相互作用势的表达式,得到简化后原子间相互作用势的表达式;

根据简化后原子间相互作用势的表达式和所述第三映射关系,得到所述工艺参数与第一近邻原子间相互作用势之间的第四映射关系,并将所述第四映射关系作为所述相场模型的约束条件。

在其中一些实施例中,所述工艺参数包括复合材料的温度、原子浓度和有序度。

在其中一些实施例中,所述根据所述原子占位信息,得到所述复合材料微观形貌的模拟结果包括:

将所述原子占位信息转换为实空间的原子形貌信息;

根据所述原子形貌信息对所述复合材料沉淀过程中的微观形貌进行模拟,得到模拟结果。

模型构建模块,用于构建基于微观扩散原理的相场模型;

数据获取模块,用于获取微观扩散方程和复合材料的当前工艺参数;

第一处理模块,用于将所述当前工艺参数输入至所述相场模型中,得到所述当前工艺参数对应的原子间相互作用势数据;

第二处理模块,用于根据所述原子间相互作用势数据和微观扩散方程,得到所述复合材料中的原子占位信息;

形貌模拟模块,用于根据所述原子占位信息,得到所述复合材料微观形貌的模拟结果。

第三方面,本申请实施例提供了一种电子装置,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的复合材料微观形貌的模拟方法。

第四方面,本申请实施例提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的复合材料微观形貌的模拟方法。