Skip to main content
SUPERVISOR
Bijan Najafi
بیژن نجفی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hamid Peyman
حمید پیمان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Molecular Dynamics Simulations of Sodium and Potassium Disilicates and Presenting a New Equation of State
Constant pressure and temperature (NPT) molecular dynamics simulations for 1080 ions (240 Na + or K + ,240 Si 4+ ,600 O 2- ) in 120 cells have been performed with the DL_POLY program, version 2.15. The MD calculations were performed for both silicates in the temperature and pressure ranges from 250 to 1000 K and 1.01325 bar (1 atom) to 100 kbar. The time step for the simulations was 1 × 10 -3 the system was equilibrated for a minimum of 100,000 time steps. The model potentials were used in this work are based on Vessal potential and contains both two- and three-body components. The interactions between ions were assumed to be purely Coulombic and the three- body component consists of bond-angle potentials for O-Si-O and O-Si-O of the kind described by Vessal et al ( a polynomial of bond angle ) and revised by Smith The accuracy of the model at 298.15 K and atmospheric pressure was checked against crystal structural data for both of these systems. Molecular dynamics (MD) method is used to investigate the behavior of the pressure-volume-temperature ( p-V-T ) relationship, lattice constant and thermal expansivity, heat capacity and density for sodium and potassium disilicate glasses at high pressures and temperatures. The isothermal sets of p-V data generated by simulation were each fitted to the three parameters from of the isothermal Parsafar and Mason equation of states(EOS).
از شبیه سازی دینامیک مولکولی در فشار و دمای ثابت برای 1080 یون (240یون سدیم یا پتاسیم، 240 یون سیلیس و600 یون اکسیژن)در 120 سلول با نرم افزارDL POLY2.15 برای محاسبه خواص ساختاری، ترمودینامیکی و دینامیکی سدیم دی سیلیکات و پتاسیم دی سیلیکات استفاده شده است. محدوده دمایی و فشاری، به ترتیب K250 تا K 1000 و 1325./1 بار تا 100000 بار می باشد. گام زمانی شبیه سازی 001/. پیکو ثانیه و تعداد مراحل برای به تعادل رسیدن سیستم حداقل 100000 مرحله بود. پتانسیل به کار رفته شامل هر دو برهم کنش دوذره ای و سه ذره ای میباشد. بر هم کنش بین یون ها فقط کولنی و سه ذره ای شامل پتانسیل های زاویه پیوندی Si-O-Si و O-Si-O (کثیرالجمله ای بر حسب زاویه ? )است که توسط وصال و همکارانش معرفی گردیده و بعدا" توسط اسمیت و همکاران اصلاح گردید. صحت مدل پتانسیل ومراحل مختلف شبیه سازی در فشار اتمسفری و دمای 15/298 کلوین با نتایج شبیه سازی دینامیک مولکولی توسط اسمیت و همکارانش توافق خوبی داشتند. پس از تائید صحت نتایج شبیه سازی، خواص ساختاری در دیگر دماها و فشارها برای دو سیلیکات بدست آمد. همچنین چگالی برای سدیم دی سیلیکات و پتاسیم دی سیلیکات در دمای 1400 کلوین و فشار 152 کیلو بار بدست آمد و نتایج با شبیه سازی دینامیک مولکولی توسط اسمیت توافق خوبی داشتند. بدین ترتیب چگالی در دماها و فشارهای دیگر تعیین و در هر دمایی، رابطه ای برای چگالی این دو ترکیب برحسب فشار به دست آمد. ظرفیت گرمایی متوسط و منحنی های هم فشار و هم دما، ضریب انبساط حرارتی و یک معادله حالت بر اساس معادله حالت پارسافر- میسون برای این دو سیلیکات نیز به دست آمد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی