【摘 要】
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本论文以无量纲参数为主线，研究高温氧化物熔体的Marangoni对流，以及对流效应对界面形态稳定性的影响。 文章测试及分析了多种高温氧化物熔体的粘度和表面张力，计算了Ma，Pr等
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本论文以无量纲参数为主线，研究高温氧化物熔体的Marangoni对流，以及对流效应对界面形态稳定性的影响。
文章测试及分析了多种高温氧化物熔体的粘度和表面张力，计算了Ma，Pr等无量纲参数。Pr数有如下趋势：NBW＜KNO＜BSO＜BBO＜LBO＜BGO，而Ma数有如下趋势：LBO＜BBO＜BSO＜KNO＜NBW＜BGO。从理论上建立起了无量纲参数和对流效应的关系，粘滞系数越大，由固液界面向液体深部动量扩散就越深。利用休仑微分干涉显微技术，实时观察了多种高温氧化物熔体的Marangoni对流从稳态对流模式向非稳态的转变，分析了稳态和振荡态的对流模式的特征和影响因素。发现表面变形达到临界值引发熔体中振荡态对流。结合Marangoni对流模式进行了对比分析，发现表面变形系数S越大，越容易形成表面变形。分析了BSO熔体热毛细对流的自由表面变形的形成过程，并确定了临界变形系数为2.91×10-3。观察到了横向磁场(90-130mT)对NBW熔体振荡态的抑制，通过对氧化物固体和熔体电导率的分析，发现磁场对运动的带电粒子产生了Lorentz力，从而抑制了非稳态的对流。指出Pr数接近1的材料容易产生枝蔓晶的生长，可以作为研究金属枝蔓晶生长的模型材料。确定选择NBW(Pr=5)为主要的枝蔓晶研究材料。对比研究了扩散和对流状态下高温氧化物熔体晶体生长中的界面稳定性，发现对流效应能抑制枝蔓晶的生长。结合负离子配位理论，讨论了氧化物晶体生长中出现的枝蔓晶的生长习性。结合EPMA-EDS和AFM等分析手段，对氧化物晶体生长过程中影响界面完整性的液滴，气泡，生长条纹等进行了结构和成分的分析，发现液滴和生长条纹处的成分偏离了化学计量比。
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