1. 研究目的与意义（文献综述）

在全球经济工业化的快速发展趋势下，能源危机与环境恶化已经成为当今社会的主要问题，积极开发和利用新能源刻不容缓。在中高温相变储热材料领域，金属材料以其导热系数高，相变潜热高，储热密度大，热稳定性好等特点，使其在该领域具有很大的优势。金属及其合金作为储热材料的研究已有很悠久的历史，20世纪70年代末期开始，birchenall等就开始研究分析是否能利用金属的相变潜热来储能，而后他又对一系列合金的热物性能进行分析测定，重点分析了由al,si,cu,mg,zn等这些常见金属组成的金属合金的热物性。

其中，mg合金热电材料是一种新能源材料，正受到越来越多的关注，由这种材料制成的器件具有易于控制和维护，没有噪音污染，绿色环保等优点，目前已经在汽车，深空探测，光纤传感，工业废热回收和制冷等领域有着广泛的应用，具有非常重要的研究价值。另外，它由于其原料来源广泛，成本经济，无毒和具有较高的热电性能等特点，一直是国际和国内的研究热点，具有很好的工业化应用前景。但是这种材料在服役过程中要遭受循环温度变化和循环热应力的作用，其热物理性能是保证材料服役行为的重要指标，所以研究其热物理性能对热电器件的设计和可靠性评价具有重要意义。

但是目前绝大多数对mg合金热电材料的研究关注于其热电性能的提升，针对它在具体服役环境中的热力学行为，例如结构应力分析，结构变形和演化规律的研究很少，但是其热物理性能是热电器件使用过程中的先决条件，因此有必要对mg合金的一些热物理性能进行研究，使其在服役时发挥更好的作用。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

1.选择具有代表性的mg合金晶体结构单胞作为研究的基本模型；

2.根据mg合金晶体结构特点构建能合理描述其原子相互作用的势函数，包括势函数形式的确定，原子间相互成键方式，势函数参数的拟合和势函数可靠性的验证。并选取合适的势函数。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。完成开题报告。

第4－7周：学习分子动力学基础知识和lammps程序基本代码。

第8－11周：模拟计算金属的熔点、体积热容、线膨胀系数、热导率。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] lammps users manual [m].sandia national laboratories:sandiacorporation, 2017.

[2] marimpul,r, syuhada,i，rosikhin,a. winata,t. effect of copper filmcatalyst substrate thickness on atomic diffusion time at the initiation of the recrystallization stage: a molecular dynamics study[j]. materials research express 2017.

[3] moriarty,ja, haskins,jb.efficient wide-range calculation of free energies in solids and liquids using reversible-scaling molecular dynamics[j].physical review.2014.