[發明專利]一種高溫下鎳渣結構及其分子動力學物化性能的計算方法與應用

有效

• 申請號: 201911128141.0
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN110851992B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 崔雅茹;王國華;李小明;趙俊學;施瑞盟;陳雷;張笑天
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: G16C10/00
• 分類號: G16C10/00;G16C60/00;G06F30/25;G06F119/14
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種高溫下鎳渣結構及其分子動力學物化性能的計算方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)計算鎳渣中離子單獨存在時的能量，然后選擇多組離子對，計算每組離子對間隨距離變化的總能量，以每組離子對間隨距離變化的總能量減去對應離子單獨存在時的能量，得到每組離子對間隨距離變化的勢能；

(2)將步驟(1)中隨距離變化的勢能分解為庫侖勢和非庫倫勢，方法如下：

將每組離子對間隨距離變化的勢能利用BMH勢函數表達為其中E_ij表示離子i和離子j間的勢函數，為離子i和離子j之間的庫侖勢，為離子i和離子j之間的非庫侖勢，q_i和q_j分別為離子i和離子j帶電量，r_ij為離子i和離子j間的距離，ε為介電常數，A_ij是離子i和離子j間的軟化參數，反映了泡利不相容效應，β_ij是排斥常量，C_ij為Van?der?Waals系數，其中庫侖勢中的各參數均為已知，由Coulombic勢函數直接計算，非庫侖勢包含3個未知參數，無法直接計算，由每組離子對間隨距離變化的勢能減去庫侖勢獲得；

(3)對步驟(2)得到的非庫倫勢進行擬合，結合庫侖勢得到每組離子對間的勢函數；

(4)根據步驟(3)得到的勢函數，利用分子動力學軟件計算，獲得高溫下鎳渣結構以及其分子動力學物化性能，方法如下：

所述步驟(4)中，首先采用Materials?Studio?2017版軟件Amorphous?Cell模塊中構建出一個容納多個各種離子的無定型晶胞，再用Forcite模塊的Smart?Minimizer方法對體系結構優化，得到低能結構，接著在6000K馳豫30ps以消除初始離子分布不均情況，再用30ps的時間降溫到2000K，在2000K馳豫30ps，再用30ps降溫至預設的研究溫度1423K，最后在1423K馳豫30ps后得到平衡構象信息，馳豫過程采用微正則系綜確保體系能量穩定，降溫過程中采用正則系綜，最后統計體系整個運動過程得到均方位移函數，統計達到穩態的體系的離子間距離得到徑向分布函數。

2.根據權利要求1所述高溫下鎳渣結構及其分子動力學物化性能的計算方法，其特征在于，所述鎳渣為NiO-Fe_xO-SiO₂-CaO-MgO系鎳渣。