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申请/专利权人：中南大学
摘要：本发明公开了一种三元正极材料晶粒生长过程中晶粒圆度变化的模拟方法，属于三元正极材料技术领域。该三元正极材料晶粒生长过程中晶粒圆度变化的模拟方法，包括：S1、获取不同恒温温度初始时刻的SEM图像并作为元胞自动机的初始状态；S2、计算晶粒的生长速率并求取每时刻晶粒的生长距离，通过与元胞边长的比较确定元胞取向转变时刻；S3、计算元胞取向变换前后的晶界能差决定元胞取向的转变；S4、针对凸出和内凹的元胞作进一步转变；S5、根据晶粒生长速率、局部晶界曲率和最低能量原理设计元胞状态转换规则建立二维元胞自动机模型，模拟晶粒生长过程中的晶粒圆度变化。本发明提出的模拟方法成功地全面模拟了晶粒生长的圆度变化。
主权项：1.一种三元正极材料晶粒生长过程中晶粒圆度变化的模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取不同恒温温度初始时刻的SEM图像并作为元胞自动机的初始状态；S2、计算晶粒的生长速率并求取每时刻晶粒的生长距离，通过与元胞边长的比较确定元胞取向转变时刻；S3、将边界元胞依次转换为邻居取向，计算元胞取向变换前后的晶界能差决定元胞取向的转变；S4、计算各边界元胞的局部晶界曲率，判断凹凸性，针对凸出和内凹的元胞作进一步转变；S5、根据晶粒生长速率、局部晶界曲率和最低能量原理设计元胞状态转换规则建立二维元胞自动机模型，模拟出晶粒生长过程中的晶粒圆度变化；在步骤S2中，所述晶粒的生长速率由以下公式计算得到： 其中，t为烧结时间，dRdt为晶粒粒径的变化率，即生长速率；M为晶界的迁移率，符合Arrhenius定律，与恒温温度有关；σ是表面能；α是一个无量纲常数；晶粒的等效半径R为与晶粒有相同面积的等效圆所具有的半径；晶粒临界半径Rcr为元胞空间中所有晶粒的平均半径；参数对每时刻的生长速率进行累加，得到晶粒的生长距离，当生长距离大于等于元胞边长时，方可发生取向的转变；所述晶粒生长距离由以下公式计算得到：Dt＝Dt-Δt+vΔt≥a其中，Dt和Dt-Δt分别表示t和t-Δt时刻的生长距离；a表示元胞边长，元胞自动机的时间步Δt＝avmax；其中，vmax为晶粒最大生长速率。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 中南大学 三元正极材料晶粒生长过程中圆度变化的模拟方法
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