[发明专利]一种纳米铜粉烧结体致密度理论演绎的实现方法

权利要求书

1.一种纳米铜粉烧结体致密度理论演绎的实现方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)确定激光烧结纳米铜粉的初始晶体结构、形状和粒度；

(2)针对步骤(1)确定的纳米铜粉参数，采用分子动力学材料计算方法，计算纳米铜粉的理论熔点T_熔点；

(3)建立纳米铜粉颗粒的理论模型，并在模型内部挖取规则形状的块体，作为烧结模拟实验对象模型；

(4)采用分子动力学材料计算方法，对步骤(3)中所述烧结模拟实验对象，在烧结温度T_烧结和时长t的条件下进行恒温烧结模拟实验；

(5)根据步骤(4)中所述恒温烧结模拟后，继续对烧结体进行降温烧结模拟实验，直到烧结温度自T_烧结降至室温T_室温，烧结模拟实验结束；

(6)模拟实验结束后，得到烧结体的理论模型；

(7)根据步骤(6)中所述烧结体的理论模型，依表达式计算得到烧结体的致密度，其中，V指烧结模拟实验结束后烧结体模型的总体积，V_i指烧结体内第i种晶体结构所有原子排列得到的体积，n表示有n种晶体结构的原子。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述铜粉初始晶体结构为面心立方，形状为球体、立方体或多面体，铜粉颗粒粒度范围为100纳米以下。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述纳米铜粉的熔点计算方法为固液两相法、能量-温度法或体积-温度法。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)、(4)、(5)中分子动力学计算均在恒定压强条件下进行。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述烧结模拟实验对象模型中包含的铜粉颗粒的数目大于2。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中在模型内部挖取的块体为立方体，必须在铜粉颗粒周期性规则排列的前提下完全填满。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述烧结温度T_烧结应低于步骤(2)中计算得到的相同粒度纳米铜粉理论熔点T_熔点。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据计算结果抽取第i种晶体结构的所有原子，排列成规则形状，进而计算得到相应的体积Vi；所述规则形状为立方体或长方体。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，n种晶体结构包括面心立方、体心立方、密排六方、无序结构。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(7)中体积V通过计算模拟程序得到，体积V_i通过公式V_i＝V_i0×(N_i÷N_i0)得到，其中V_i0为金属铜第i种晶体结构的单胞体积，N_i为计算体系中第i种晶体结构的铜原子个数，N_i0为第i种晶体结构单胞中的铜原子个数。