محاسبه خواص ساختاری، مکانیکی و ترمودینامیکی فلز نیکل و بررسی تاثیر وجود نقص نقطه ای تهی جای بر این خواص به روش شبیه سازی دینامیک مولکولی

فلز نیکل از جمله فلزات واسطه است که در برابر خوردگی بسیار مقاوم بوده و دارای استحکام بالا حتی در دماهای بالا است. در سال های اخیر، این فلز و آلیاژهای مبتنی بر آن به طور گسترده در صنایع مختلف مانند صنایع تولید نفت و گاز، صنایع شیمیایی و پتروشیمی، صنعت هوافضا، تبدیل انرژی خورشیدی، صنعت هسته ای و... به کار گرفته شده اند. قرار گرفتن بلور این فلز در محیط های عملیاتی مختلف می تواند منجر به ایجاد نقص های ساختاری مختلف مانند نقص های نقطه ای تهی جای، جانشینی و بین نشینی گردد. وجود این نقص های ساختاری می تواند تاثیر زیادی بر خواص مختلف مکانیکی، ساختاری و ترمودینامیکی این فلز داشته باشد. یکی از مناسب ترین روش ها برای محاسبه این گونه خواص مواد، استفاده از روش های شبیه سازی کامپیوتری از جمله روش دینامیک مولکولی می باشد. در مطالعه حاضر، با استفاده از روش شبیه سازی دینامیک مولکولی و با استفاده از کد لمپس، تاثیر وجود نقص تهی جای بر خواص مختلف مکانیکی، ساختاری و ترمودینامیکی فلز نیکل بررسی شده است. نتایج حاصل از این شبیه سازی نشان می دهد که حضور این نقص در بلور نیکل باعث کاهش ثابت شبکه، چگالی، مدول حجمی، مدول برشی، مدول یانگ، سختی، دمای دیبای و هدایت حرارتی کمینه شده است در حالی که ضریب پواسون، ضریب پوگ، فشار کوشی و ناهمسانگردی آن افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

فلز نیکل ، شبیه سازی دینامیک مولکولی ، نقص تهی جای ، خواص مکانیکی ، خواص ترمودینامیکی