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二元混合物旋节线分解粗化动力学的二维 Cahn-Hilliard 模拟

软凝聚态物质 2021-12-09 v1 材料科学 计算物理

摘要

相分离混合物中因旋节线分解导致的微结构演化对最终材料性能有强烈影响。在粗化后期,体系的特征为单一特征长度尺度 LCtαL\sim C t^{\alpha} 的增长。为理解结构-性能关系,必须掌握粗化指数 α\alpha 与粗化速率常数 CC。由于现有文献并非完全一致,我们基于 Cahn-Hilliard 方程进行相场模拟。我们限于使用对称 Flory-Huggins 自由能与常数迁移项的二元混合物,并表明偏离临界组成的混合物的粗化慢于预期的 t1/3t^{1/3} 增长。相反,我们发现 α\alpha 依赖于混合物组成,从而依赖于形貌。最后,我们提出一个描述包含速率常数 CC 的完整粗化动力学的模型。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.07234,
  title  = {Two-dimensional Cahn-Hilliard simulations for coarsening kinetics of spinodal decomposition in binary mixtures},
  author = {Björn König and Olivier J. J. Ronsin and Jens Harting},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.07234},
  year   = {2021}
}