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动力学相场模型的扩散键合:一种用于界面聚合的非局部方法

材料科学 2026-02-20 v1

摘要

传统的相场模型常常在界面靠近时驱动固体-固体界面聚合。这一特征限制了其在扩散键合等工艺中的应用,因为在某些热力学条件下,界面可能需要保持分离。我们发展了一种动力学相场模型以解决这一问题,基于几何守恒律的演化方程,而非相场建模中常见的梯度下降演化。该表述使我们能够指定复杂的动力学律,并用于包含物理动机的几何准则来控制界面合并。该准则基于相场的非局部高阶导数曲率不变量,可以是温度依赖的,允许从完全聚合到保持独立边界的各种行为。仿真显示受控的键合动力学,展示了在给定热力学条件下必须保持界面分离的现有方法所不具备的能力。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.16803,
  title  = {A Kinetic Phase-Field Model of Diffusion Bonding: A Nonlocal Approach to Interface Coalescence},
  author = {Maryam Khodadad and Noel Walkington and Suresh Kalyanam and Matteo Pozzi and Kaushik Dayal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.16803},
  year   = {2026}
}

备注

To appear in Journal of Applied Mechanics