界面错配度计算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种界面错配度计算方法及装置，该方法包括：建立两相晶体结构模型；根据两相晶体结构模型选取两相晶面；根据两相晶面选取两相晶向；根据两相晶向获取两相对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角；根据两相对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角，计算界面错配度。本发明专利技术通过选取两相晶体的晶面和晶向，获取对应晶向原子间距和对应晶向原子夹角，计算界面错配度，从而判断界面关系。

【技术实现步骤摘要】
界面错配度计算方法及装置
本专利技术涉及材料结构表征及建模计算领域，尤其涉及一种界面错配度计算方法及装置。
技术介绍
界面是不同原子阵列的结合处，广泛存在于金属合金、复合材料、膜材料等，界面关系都对材料加工、性能和应用服役都有着重要影响，可以通过调控界面结构获取性能优异的材料，但界面结构表征量化存在诸多问题。界面错配度作为最基础的界面结构参数，现有的量化表征方法需要判断出基底相与形核相，较为复杂且应用场景局限在凝固过程，更为严重的是相同的界面结构其量化值却不一定是唯一的。因此，准确计算材料界面错配度，从而获取界面关系成为目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种界面错配度计算方法及装置，用于解决现有技术计算复杂且应用场景局限，针对某一具体界面晶体结构，其界面错配度却不一定是唯一的，无法准确量化表征界面结构，从而影响材料界面结构表征。第一方面，本专利技术提供一种界面错配度计算方法，包括：建立两相晶体结构模型；根据两相晶体结构模型选取两相晶面；根据两相晶面选取两相晶向；根据两相晶向获取两相对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角；根据两相对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角，计算界面错配度。可选地，两相包括基底相和形核相。可选地，对应晶向包括第一晶向、第二晶向和第三晶向。可选地，根据界面错配度和预设阈值，获取界面关系。可选地，两相对应晶向原子夹角为锐角。可选地，根据两相对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角，计算第一晶向错配度；根据两相对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角，计算第二晶向错配度；根据两相对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角，计算第三晶向错配度；根据第一晶向错配度、第二晶向错配度和第三晶向错配度，计算界面错配度。可选地，根据第一晶向错配度、第二晶向错配度和第三晶向错配度，计算第一晶向错配度、第二晶向错配度和第三晶向错配度的平均值；根据第一晶向错配度、第二晶向错配度和第三晶向错配度的平均值，计算界面错配度。可选地，根据界面错配度获取界面错配度与过冷度的关系。另一方面，本专利技术提供一种界面错配度计算装置，包括：建立模块，用于建立两相晶体结构模型；晶面模块，用于根据两相晶体结构模型选取两相晶面；晶向模块，用于根据两相晶面选取两相晶向；获取模块，用于根据两相晶向获取两相对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角；计算模块，用于根据两相对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角，计算界面错配度。由上述技术方案可知，本专利技术通过：建立两相晶体结构模型；根据两相晶体结构模型选取两相晶面；根据两相晶面选取两相晶向；根据两相晶向获取两相对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角；根据两相对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角，计算界面错配度。本专利技术根据两相对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角，无需判断基底相和形核相，计算结果唯一，能够准确计算界面错配度，判断材料界面关系，从而改善材料性能。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的一种界面错配度计算方法的流程示意图；图2为本专利技术一实施例提供的一种界面错配度计算装置的结构示意图；图3为本专利技术一实施例提供的一种界面对应晶向原子间距及夹角示意图；图4为本专利技术一实施例提供的铜(100)晶面与γ-铁(100)晶面界面关系计算方法的流程示意图；图5为本专利技术一实施例提供的铜(100)晶面与钨(110)晶面界面关系计算方法的流程示意图；图6为本专利技术一实施例提供的界面错配度与过冷度关系示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1示出了本专利技术一实施例提供的界面错配度计算方法的流程示意图，如图1所示，本实施例的界面错配度计算方法如下所述。101、建立两相晶体结构模型；102、根据两相晶体结构模型选取两相晶面；103、根据两相晶面选取两相晶向；104、根据两相晶向获取两相对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角；105、根据两相对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角，计算界面错配度。在具体实施例中，步骤101中的“建立两相晶体结构模型”可包括：根据两相晶体类型建立两相晶体结构模型，其中，晶体结构模型可包括14种布拉维格子。在具体实施例中，两相可包括基底相和形核相，基底相可包括α相，形核相可包括β相。在具体实施例中，步骤102和步骤103可包括：根据两相晶体结构模型可以找出任意晶面上的任意晶向，例如，基于晶体结构模型选取两相晶体的晶面，根据选取的两相晶体的晶面选取两相晶体的晶向；在具体实施例中，步骤104可包括：选取两相晶体的晶向后可以获取两相晶体对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角，其中，对应晶向可包括第一晶向、第二晶向和第三晶向。在具体实施例中，步骤105可包括：根据两相对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角，计算第一晶向错配度；根据两相对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角，计算第二晶向错配度；根据两相对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角，计算第三晶向错配度；根据第一晶向错配度、第二晶向错配度和第三晶向错配度，计算界面错配度。图3示出了本专利技术一实施例提供的界面对应晶向原子间距及夹角示意图，如图3所示，本实施例的对应晶向原子间距及夹角如下所述。在具体实施例中，D1和d1为两相第一晶向原子间距，θ1为两相第一晶向原子夹角，D2和d2为两相第二晶向原子间距，θ2为两相第二晶向原子夹角，D3和d3为两相第三晶向原子间距，θ3为两相第三晶向原子夹角。在具体实施例中，步骤“根据两相对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角，计算第一晶向错配度”可包括：根据两相第一晶向原子间距和两相第一晶向原子夹角，计算第一晶向错配度。在具体实施例中，第一晶向错配度计算公式如下所示:其中，a1和b1为第一晶向原子间距，θ1为第一晶向原子夹角。在具体实施例中，步骤“根据两相对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角，计算第二晶向错配度”可包括：根据两相第二晶向原子间距和两相第二晶向原子夹角，计算第二晶向错配度。在具体实施例中，第二晶向错配度计算公式如下所示：其中，a2和b2为第二晶向原子间距，θ2为第二晶向原子夹角。在具体实施例中，步骤“根据两相对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角，计算第三晶向错配度”可包括：根据两相第三晶向原子间距和两相第三晶向原子夹角，计算第三晶向错配度。在具体实施例中，第三晶向错配度计算公式如下所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种界面错配度计算方法，其特征在于，包括：/n建立两相晶体结构模型；/n根据所述两相晶体结构模型选取两相晶面；/n根据所述两相晶面选取两相晶向；/n根据所述两相晶向获取两相对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角；/n根据所述两相对应晶向原子间距和所述两相对应晶向原子夹角，计算界面错配度。/n

【技术特征摘要】
1.一种界面错配度计算方法，其特征在于，包括：
建立两相晶体结构模型；
根据所述两相晶体结构模型选取两相晶面；
根据所述两相晶面选取两相晶向；
根据所述两相晶向获取两相对应晶向原子间距和两相对应晶向原子夹角；
根据所述两相对应晶向原子间距和所述两相对应晶向原子夹角，计算界面错配度。


2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述两相包括基底相和形核相。


3.根据权利要求1或2所述的计算方法，其特征在于，所述对应晶向包括第一晶向、第二晶向和第三晶向。


4.根据权利要求1或2任一所述的计算方法，其特征在于，还包括：根据所述界面错配度和预设阈值，获取界面关系。


5.根据权利要求1或2任一所述的计算方法，其特征在于，所述两相对应晶向原子夹角为锐角。


6.根据权利要求1或2任一所述的计算方法，其特征在于，所述根据所述两相对应晶向原子间距和所述两相对应晶向原子夹角，计算界面错配度，包括：
根据所述两相对应晶向原子间距和所述两相对应晶向原子夹角，计算第一晶向错配度；
根据所述两相对应晶向原子间距和所述两相对应晶向原子夹角，计算第二晶向错配度；
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【专利技术属性】
技术研发人员：张志波，温丽涛，
申请(专利权)人：广东省材料与加工研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44