Molecular dynamics simulation of homogeneous nucleation of melting in superheated sodium crystal

成核 热力学 过热 Crystal(编程语言) 分子动力学 熔点 化学 扩散 材料科学 计算化学 物理 有机化学 计算机科学 程序设计语言
作者
Tingting Ma,Yang Li,Kangning Sun,Qinglin Cheng,Sen Li
出处
期刊:Journal of Crystal Growth [Elsevier]
卷期号:626: 127460-127460 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.jcrysgro.2023.127460
摘要

The melting process and nucleation behaviour of sodium (Na) crystals are crucial for the frozen start-up of high-temperature sodium heat pipes and the working performance of molten sodium batteries. Equilibrium melting and the homogeneous nucleation of melting in superheated Na crystal are studied by molecular dynamics simulation. The thermodynamic properties and nucleation of Na crystal during the heating process are investigated by the characterization of the density, radial distribution function (RDF), self-diffusion coefficient (D), nucleation rate (Ihom), etc. Firstly, the equilibrium melting of Na crystal is simulated and verified by the single-phase method. Results show that Na's equilibrium melting temperature, densities, and RDF simulated match well with experimental values, demonstrating that the EAM/FS potential is suitable for studying the melting processes of Na crystal. Secondly, the calculated D of liquid Na increases approximately linearly with rising temperature within 440 K∼540 K and fits with experimental data well. The activation energy for the diffusion of Na obtained by linear fitting is 1.6406·10-20 J, which agrees well with the observed values. Finally, the homogeneous nucleation of melting in superheated Na crystal is analyzed. It is found that the Ihom of melting in superheated Na crystal rises exponentially with increasing temperature, which is consistent with the prediction in literature. The kinetic stability limit of superheated Na crystal is 468.3 K, and the relation between the Ihom of melting in superheated Na crystal and temperature is given. The physical properties and nucleation theory of Na crystal simulated during the melting can provide theoretical support for sodium's heat and mass transfer-related applications, such as sodium heat pipes and sodium batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
邺城寒水完成签到 ,获得积分10
2秒前
直率的醉冬完成签到,获得积分10
4秒前
淡淡依霜完成签到 ,获得积分10
4秒前
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
zhangj696完成签到,获得积分10
12秒前
tszjw168完成签到 ,获得积分0
15秒前
默11完成签到 ,获得积分10
16秒前
白华苍松发布了新的文献求助10
16秒前
悠米爱吃图奇完成签到 ,获得积分10
19秒前
pangminmin完成签到,获得积分10
20秒前
生动飞凤完成签到 ,获得积分10
24秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
26秒前
未完成完成签到,获得积分10
29秒前
甘sir完成签到 ,获得积分10
30秒前
w0r1d完成签到 ,获得积分10
31秒前
王蕊完成签到,获得积分10
34秒前
风趣的冬卉完成签到 ,获得积分10
34秒前
慕青应助幸福的元蝶采纳,获得10
36秒前
zx完成签到 ,获得积分10
38秒前
王伟轩应助羽化成仙采纳,获得20
40秒前
changjun完成签到,获得积分10
42秒前
喜悦的香之完成签到 ,获得积分10
43秒前
勤qin完成签到 ,获得积分10
44秒前
45秒前
任性铅笔完成签到 ,获得积分10
47秒前
Alger完成签到,获得积分10
48秒前
49秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
50秒前
pengyh8完成签到 ,获得积分10
50秒前
橙子完成签到 ,获得积分10
52秒前
欣喜的香菱完成签到 ,获得积分10
53秒前
笨笨青筠完成签到 ,获得积分10
57秒前
落霞与孤鹜齐飞完成签到,获得积分10
1分钟前
齐天小圣完成签到 ,获得积分10
1分钟前
段辉完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
ccm完成签到,获得积分10
1分钟前
白华苍松发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6051303
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7858654
关于积分的说明 16267597
捐赠科研通 5196340
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2780593
邀请新用户注册赠送积分活动 1763534
关于科研通互助平台的介绍 1645537