各向异性表面张力对共晶生长影响的理论分析

来源 :北京科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:hulisheng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
晶体生长是金属凝固过程中的一个重要组成部分,固相和液相之间的界面形态对于晶体的生长有重要的作用.在实际的凝固过程中,晶体的生长会受到过冷度、界面动力学、各向异性表面张力、熔体对流等因素的影响。(1)本文利用匹配渐近展开法和多变量展开法获得了在定向凝固过程中,当表面张力为各向异性时共晶生长的一致有效渐近解,揭示了各向异性表面张力对定向凝固过程中共晶生长的影响.研究表明共晶生长在三相点附近有一个薄的边界层,在边界层附近界面温度和浓度会发生急剧变化.在远离三相点的外部区间,随着各向异性表面张力增加,界面温度随之升高;而在三相点附近的内部区间,随着各向异性表面张力增加,界面温度随之降低.与只考虑各向同性表面张力的情形相比,各向异性表面张力改变了三相点的位置,促进了层片共晶的生长。(2)本文应用多重变量展开法导出了扰动振幅的变化率满足的色散关系,给出当表面张力为各向异性时层片共晶生长的稳定性判据.研究发现共晶生长系统包含两种典型的全局不稳定性机制:由于非震荡导致的“交换稳定性”机制和由于震荡导致的“整体波动不稳定性”机制.共晶生长中有四种震荡模式:反对称-反对称(AA-)、对称-反对称(SA-)、反对称-对称(AS-)和对称-对称(SS-)模式.随着各向异性表面张力增大,对应于AA-、SA-和SS-模式的临界值随之减小,各向异性表面张力增强这三种模式的稳定性;然而,随着各向异性表面张力增大,对应于AS-模式的临界值随之增大,各向异性表面张力减弱AS-模式的稳定性。(3)本文最后通过建立一个简化模型研究了熔体对流对棒状共晶凝固过程中的棒间距与过冷度的影响.在两种特殊相图条件下对棒状共晶生长系统进行研究.利用扩散方程的解,推导出过冷度的表达式,再利用最小过冷度原则,得到棒间距的表达式.论文最后考虑了熔体对流对棒间距的影响。
其他文献
学位
本文基于趋势结构相似性研究了时间序列相似性度量及时间序列同构关系挖掘问题,主要研究成果如下:(1)分析了已有的时间序列相似性度量方法的两方面局限性,即时间序列相似性度量仅是通过将相似性度量问题转化为距离度量问题,不能反映时间序列结构相似性的本质,也没能综合考虑时间序列趋势的变化过程。针对上述问题,根据连续曲线分段间的距离度量方法,把离散的时间序列数据拟合为连续曲线,提出并论证了趋势基元同构的判定定
太阳能级硅是重要的光伏材料,低成本、高效率、高品质的太阳能级多晶硅制备方法对我国光伏产业的发展具有重要的作用。本研究考察了溶剂精炼、造渣精炼、以及吹气精炼方法集合方法,目的在于高效去除工业硅中硼杂质含量,使之达到太阳能硅材料的使用要求。本文首先进行CaO-SiO2-CaCl2造渣精炼提纯冶金硅和硅锡合金的研究。考察硼杂质在硅/渣,硅锡/渣相之间的分布特征;调整保温时间、渣剂成分、Sn/Si合金比例
学位
学位
学位
学位
学位
非常规超导材料和旋量费米气体是多体系统中备受关注的两类系统,非常规超导体的自旋轨道耦合效应会引起自旋向上和自旋向下组分电子态的混合,旋量费米气体中的自旋混合相互作用会改变各组分粒子数的平衡。本文主要研究这两类系统中自旋混合效应的影响。具体的研究主要包含以下几个方面:一、针对含有Rashba自旋轨道耦合的二维Hubbard模型,研究了自旋轨道耦合对磁性的影响,结果表明自旋轨道耦合对反铁磁序有压制效果
学位