[发明专利]一种微量溶质元素晶界偏聚的筛选方法

权利要求书

1.一种微量溶质元素晶界偏聚的筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取基体晶界特征：从材料晶界数据库中检索同类型晶界，若存在，依据数据库信息构建晶界，若不存在，通过材料模拟软件建立对应的晶界；

(2)获取微量溶质元素晶界偏聚能：利用材料模拟软件设置相关参数获取微量溶质元素晶界偏聚能曲线，并判断溶质元素在晶界是否偏聚以及其最可能的晶界占据位置；

(3)获取微量溶质元素晶界脆化能：利用材料模拟软件设置相关参数获取微量溶质元素在基体表面的偏聚能，从而计算出微量溶质元素从晶界迁移至自由表面所需的能量，即晶界脆化能，最终根据以上结果判断出微量溶质元素对晶界力学性能的影响程度，完成溶质元素晶界偏聚的评估。

2.根据权利要求1所述的一种微量溶质元素晶界偏聚的筛选方法，其特征在于，所述材料模拟软件包括量子力学第一原理软件VASP以及分子动力学计算软件LAMMPS，所述材料晶界数据库主要包括实验和计算模拟获取的材料的晶格常数、晶界原子点阵分布和晶界形成能。

3.根据权利要求1所述的一种微量溶质元素晶界偏聚的筛选方法，其特征在于，所述材料晶界数据库由文献、模拟以及实验所积累的数据组成，主要包括实验和计算模拟获取的材料的晶格常数、晶界原子点阵分布和晶界形成能。

4.根据权利要求1所述的一种微量溶质元素晶界偏聚的筛选方法，其特征在于，将所述步骤(3)筛选出的晶界特征，如晶格常数、晶界原子点阵分布和晶界形成能等信息输入材料晶界数据库。

5.根据权利要求1所述的一种微量溶质元素晶界偏聚的筛选方法，其特征在于，所述步骤(1)中，通过材料模拟软件建立相应的晶界原子点阵分布，且模型含有真空层，即可获得包括晶界、体相与表面三个部分的晶界模型；同时保证拓展原胞每层至少含有4个原子，才可适用于模拟微量元素偏聚体系。

6.根据权利要求1所述的一种微量溶质元素晶界偏聚的筛选方法，其特征在于，所述步骤(2)中通过量子力学第一原理或其它计算方法绘制偏聚能曲线，可用于确定微量溶质元素在晶界的偏聚位置。