为了深入认识核-壳结构的纳米铝的点火过程,运用ReaxFF力场的分子动力学方法,计算纳米铝颗粒在纯氧环境下受热点火过程中的势能变化和均方位移.结果表明:纳米铝颗粒受热后的势能上升到峰值点后迅速下降并趋于同一水平,加热速率越大,其峰值点越高,到达峰值点的时间越短.当加热速率为30 K/ps时,随着温度的升高,核内铝原子先于氧化壳层发生相变,核壳界面渐渐消失,氧气分子向核内扩散,核内铝原子向壳外涌出.当加热速率提高至300 K/ps和3 000 K/ps时,核内铝原子运动剧烈,向氧化层迁移,但核壳界面仍然存在,由于铝核的相变膨胀,导致壳内压力不断增加,引起爆裂,从而影响整个点火过程.
纳米铝 点火 加热速率 氧化 分子动力学