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材料科学显微结构模型,显微结构对材料应用
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材料科学显微结构模型,显微结构对材料应用材料科学家所考虑的不同尺度可以大致归纳如下: 1)纳米尺度(纳米范围内),需要原子手段。 2)微观尺度(纳米一微米一毫米之间)。在这一中等长度尺度范围了解材料的行为是材料科学的核心(也因此奠定了材料科学与固体物理和固体化学的本质区别,后者并不考虑显微结构对材料应用的重要性),在这一尺度将会表现出如位错和晶界等独立单元协同作用的影响。 3)宏观尺度(毫米一米之间及以上)。这个范围内复合组件将作为工程构建的零部件应用。只有在这个尺度范围内,针对材料特定性能的描述,材料才可被认为是“连续体”。 在不同尺度范围下有必要使用不同的模型和方法。例如,应用分子动力学和蒙特卡洛方法进行纳米尺度的原子模拟;显微结构模型可以用于理解外加载荷下位错运动和晶粒间的相互作用;结构力学模型可通过有限元算法表达,可以用于描述宏观工件的力学性能。对于材料科学家们来说,跨越不同长度尺度间的过渡区的挑战,也可以被描述成是为实现从局部(单个原子/缺陷)到非局部(多晶、宏观)的转变所做的努力。

 


 
 
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