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J-GLOBAL ID：201202213218547312   整理番号：12A1053013

高圧,高温条件下でのMoベース合金の反応分子動力学研究

Reactive molecular dynamics study of Mo-based alloys under high-pressure, high-temperature conditions

著者 (6件)： VASENKOV Alex (CFD Res. Corp., 215 Wynn Drive, Huntsville, Alabama 35805, USA) ,  NEWSOME David (CFD Res. Corp., 215 Wynn Drive, Huntsville, Alabama 35805, USA) ,  VERNERS Osvalds (Dep. of Mechanical and Nuclear Engineering, Pennsylvania State Univ., Univ. Park, Pennsylvania 16802, USA) ,  RUSSO Michael F. (Dep. of Mechanical and Nuclear Engineering, Pennsylvania State Univ., Univ. Park, Pennsylvania 16802, USA) ,  ZAHARIEVA Roussislava (Dep. of Mechanical and Nuclear Engineering, Pennsylvania State Univ., Univ. Park, Pennsylvania 16802, USA) ,  VAN DUIN Adri C. T. (Dep. of Mechanical and Nuclear Engineering, Pennsylvania State Univ., Univ. Park, Pennsylvania 16802, USA)
資料名： Journal of Applied Physics  (Journal of Applied Physics)
巻： 112  号： 1  ページ： 013511-013511-13  発行年： 2012年07月01日 
JST資料番号： C0266A  ISSN： 0021-8979  CODEN： JAPIAU  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： クリーンエネルギー経済において構造金属合金は非常に重要であるが,現在の試行錯誤合金開発の方法論は高価で,時間がかかる。本研究では,分子動力学(MD)法を用いて高圧,高温条件下でMoベース合金の機械的性質を予測し,酸化および硫化を完全に動的に記述するためのReaxFF力場模型の能力を証明する。ReaxFF法の利点は,量子枠内で化学結合の形成および崩壊を模型化できること,そして従来の密度汎関数理論模型よりも数桁迅速である点にある。0~350Paの圧力範囲における300Kおよび1673Kでの文献のMo衝撃圧縮測定,そして300~1500Kの温度範囲での密度およびYoung率とReaxFF-MD予測を比較した。MoおよびNiクラスターと表面スラブの酸化の解析は,Moの酸化がNi酸化よりも有意に高い速度で進行し,大きな熱放出に結合した金属クラスター内部の酸素輸送を伴い,この熱放出が広範な表面融解を引き起こすことを示した。Mo₃Niクラスターの酸化シミュレーションは,気相における高いMo酸化物生成と低濃度のNi酸化物を示した。これはMo酸化物気相種のより高い化学的安定性に帰着される。H₂SとMoスラブの相互作用の模型化は,シミュレーションが進行するにつれて,スラブの表面層に硫黄原子がますます凝集し,それらの原子形態でスラブ中により深く拡散することを証明した。ReaxFF Mo/Ni/C/O/N/S/Hパラメターセットの組み合わせにより,反応装置表面上での複雑な燃料分子の燃焼中に複雑な物理的および化学的事象の詳細な原子レベルでの解析が可能になった。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *分子動力学 ,  *高温高圧試験 ,  *モリブデン合金 ,  *酸化 ,  *硫化 ,  モデル ,  力の場 ,  爆縮 ,  クラスタ ,  表面融解 ,  計算機シミュレーション ,  硫化水素 ,  スラブ
準シソーラス用語： ReaxFF力場模型 ,  衝撃圧縮

分類 (1件)： その他の無触媒反応  (CB06070U)

タイトルに関連する用語 (5件)： 高圧 ,  Mo ,  ベース合金 ,  分子動力学 ,  研究