晶体固体蠕变的不可逆热力学
材料科学
2015-06-16 v1 统计力学
摘要
我们建立了一个不可逆热力学框架，用于描述晶体固体中涉及空位扩散以及晶格点生成和湮灭机制的蠕变变形。发生蠕变变形的材料被视为具有非守恒晶格点的非静水应力多组分固体介质，并通过采用梯度热力学来处理不均匀性。相场描述了微观结构的演化，该演化导致材料在蠕变过程中空位汇和源的重新分布。我们推导了熵产率的一般表达式，并利用它识别相关的通量和驱动力，同时考虑到材料的对称性属性来制定它们之间的唯象关系。作为一个简单应用，我们分析了一个双晶的一维模型，其中晶界充当空位的汇和源。该模型的动力学方程描述了一个伴随晶界迁移和晶粒相对刚性平移的蠕变变形过程。它们还展示了由跨越边界的空位浓度梯度诱导的晶界迁移效应。
引用
@article{arxiv.1307.7128,
title = {Irreversible thermodynamics of creep in crystalline solids},
author = {Y. Mishin and J. A. Warren and R. F. Sekerka and W. J. Boettinger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.7128},
year = {2015}
}