By means of molecular dynamics method, structural changes in Ni-Al bimetal particles during the propagation of shock waves were studied. A possibility of pore formation near the interface between the metals was established. It was found that determining factors of the pore formation near a Ni-Al interface were the mutual orientation of the metals, their size and the direction of a shock wave propagation. Two directions of the shock wave propagation were considered. In the first case, the wave was initiated on the Ni side. If the direction of the wave motion coincides with the close-packed direction in the crystal, detachment of a part of the atoms from the Al surface with a subsequent formation of clusters of these atoms was possible. In this case, the surface attained a typical shape with a dimple in the center of the particle. If the shock wave propagates along a not close-packed direction, the main part of its energy dissipated near the metal interface and led to the formation of pore nuclei. The formation of the pores depended mainly on the bimetal particle size. The dependence of the maximum pore size on the linear dimensions of the Ni-Al bipartite bimetal particles was calculated. Time evolution of the pores was studied. In the second case, the shock wave was initiated from the Al side. Similar effects were obtained. However, the pores were formed on the Al but and not on the Ni side. Such a location of the pores was due to a lower binding energy between Al-Al atoms than between Ni-Ni and Ni-Al ones. When the shock wave passed along close-packed directions, the energy was not sufficient to detach the atoms from the Ni side and form clusters of them.Keywords: bimetal, shock wave, pore, fcc crystal, misfit dislocation.
Моделирование прохождения ударных волн через границу раздела двудольных биметаллических частиц Ni-AlЗахаров П. В. Методом молекулярной динамики изучены структурные изменения частиц биметаллов Ni-Al при прохождении ударных волн. Показана возможность формирования зародышей пор вблизи поверхности раздела металлов. Уста-новлено, что определяющими факторами формирования зародышей пор вблизи границы раздела Ni-Al являются взаимная ориентация металлов, их размер и направление прохождения ударной волны. Рассмотрены два направ-ления прохождения ударной волны. В первом случае волна инициировалась на стороне Ni. Если направление дви-жения волны совпадало с плотноупакованным направлением в кристалле, то был возможен отрыв части атомов с поверхности Al с последующим формированием из них кластеров. Поверхность приобретала характерную форму с углублением в центре частицы. В случае распространения ударной волны вдоль не плотноупакованного направ-ления, основная часть энергии рассеивалась вблизи границы раздела металлов и приводила к формированию заро-дышей пор. Формирование пор в большей степени зависело от размеров частиц биметалла. Рассчитана зависимость максимального размера пор от линейных размеров частиц двудольного биметалла Ni-Al. Рассмотрена эволюция пор с течением времени. Во втором случае ударная во...