Теоретическое исследование высокоскоростного затвердевания бинарных сплавов

• Автор: Данилов, Денис Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 131 с.

Оглавление
Введение
1 Основные положения теории высокоскоростного затвердевания
1.1 Экспериментальные данные по высокоскоростному затвердеванию
1.2 Отклонение от локального равновесия на поверхности раздела фаз. Кинетические диаграммы затвердевания
1.3 Исследования устойчивости плоского фронта затвердевания
1.4 Модели дендритного роста
1.5 Гиперболическое уравнение переноса
1.6 Отклонение от локального равновесия в диффузионном поле
и тепловом поле
2 Высокоскоростное движение плоского фронта затвердевания
2.1 Движение плоского фронта затвердевания в условиях локально неравновесного массопереноса
2.2 Квазистационарный режим движения
2.2.1 Случай Vdl = Vds — Vd, Df = Ds — D
2.2.2 Случай Vos < Vdl
2.3 Исследование динамической устойчивости движения фронта
2.3.1 Асимптотическое разложение для С/ и J/
2.3.2 Кинетическая кривая «скорость фронта — начальное
переохлаждение»

2.3.3 Движение плоского фронта на больших временах

2.3.4 Динамическая устойчивость квазистационарного режима
2.4 Анализ морфологической устойчивости плоского фронта затвердевания
2.4.1 Маргинальная устойчивость
2.4.2 Абсолютная устойчивость
3 Локально неравновесные формы роста
3.1 Квазистационарные формы роста при локально неравновесном массопереносе
3.2 Общее решение
3.2.1 Скорость роста меньше диффузионной скорости
3.2.2 Скорость роста больше или равна диффузионной
скорости
3.2.3 Сопоставление с решением для плоского фронта
3.3 Формы роста кристаллов
3.3.1 Эллиптический параболоид
3.3.2 Параболоид вращения
3.3.3 Параболический цилиндр
3.3.4 Параболическая пластина
4 Модель локально неравновесного дендритного роста
4.1 Модель дендритного роста
4.2 Сравнение с экспериментальными данными
4.3 Критические значения полного переохлаждения
4.4 Вклады различных переохлаждений
4.5 Особенности бездиффузионного дендритного роста
5 Заключение Литература

замены переменной уравнения (2.2) и (2.3) примут вид
4_т.у^ + д^ = 0. (2.9)
аг аг
Система уравнений (2.8) и (2.9) может быть преобразована к виду
где Vb< = yjDi/тг — диффузионная скорость [18], г = L,S. Далее будут последовательно проанализированы решения уравнений (2.10) и (2.11) с учетом граничных условий (2.4)—(2.7) при различных соотношениях диффузионной скорости в жидкой и твердой фазах.
2.2.1. Случай Vdl = Vds = Ко, Dl = Ds = D
Рассмотрим случай, когда коэффициент диффузии D и диффузионная скорость Vd принимают одинаковое значение в жидкой и твердой фазах. При скорости движения фронта V Ф Vd общие решения уравнений (2.10) и (2.11 ) имеют экспоненциальный вид
Ь ( Vz
JL D(i_v2/V$)J ’ ^2'12^
J° = AÏ^(-D(1_V;yvè)), (2.13)
Сс=^ехр(-щ-^м)+4, (2.14)
C, = Al^(-w^mj)+Ai. (2.15)
Здесь Агп — константы интегрирования, г = L, S, п = 1, 2,3.