КОЛЕБАНИЯ СКОРОСТИ И КРИВИЗНЫ ОСЕСИММЕТРИЧНОЙ ФАЗОВОЙ ГРАНИЦЫ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ В ПЕРЕОХЛАЖДЕННОМ РАСПЛАВЕ
##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Аннотация
Рассмотрены градиентные свойства теплового поля на фазовой границе высокоскоростной кристаллизации однокомпонентного переохлажденного расплава. Учтено, что по мере увеличения переохлаждения усиливается роль локально-неравновесного теплопереноса. При проведении аналитических преобразований применяется трехмерный ортогональный базис, соответствующий касательной, главной нормали и бинормали к фазовой границе. Получены в явном виде выражения производных от температуры и компонентов вектора теплового потока по нормальной координате. Математической моделью появления боковой ветви дендрита служит градиентная катастрофа, с наступлением которой производные от температуры и теплового потока становятся неограниченно большими. Показаны причины разрушения теплового поля. Представлены результаты численных расчетов влияния периодических по времени возмущений скорости и кривизны фазовой границы на структуру теплового поля. Выполнен сопоставительный анализ режимов колебаний вблизи вершины дендрита и на конечном удалении от нее. Построены фазовые портреты системы «расплав – кристалл». Расчеты выполнены для переохлажденного расплава никеля.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Библиографические ссылки
Herlach, D. M. Metastable Solids from Undercooled Melts / D. M. Herlach, P. Galenko, D. Holland-Moritz. – Oxford : Pergamon, 2007. – 448 p.
Mullis, A.M. Deterministic side-branching during thermal dendritic growth / A.M. Mullis // IOP Conf. Series : Materials Science and Engineering. – 2015. – Vol. 84. – P. 1–9.
Glicksman, M.E. Capillary-mediated interface perturbations: Deterministic pattern formation / M.E. Glicksman // Journal of Crystal Growth. – 2016. – Vol. 450. – P. 119–139.
Жоу, Д. Расширенная необратимая термодинамика / Д. Жоу, Х. Касас-Баскес, Дж. Лебон. – Москва ; Ижевск : НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2006. – 528 с.
Шабловский, О.Н. Тепловые свойства фронта кристаллизации однокомпонентного чистого переохлажденного расплава / О.Н. Шабловский, Д.Г. Кроль // Расплавы. – 2005. – № 4. – C. 69–81.
Шабловский, О.Н. Расчет кинетических параметров фронта кристаллизации глубоко переохлажденного расплава / О.Н. Шабловский, Д.Г. Кроль // Материалы, технологии, инструменты. – 2007. – Т. 12, № 1. – С. 5–10.
Шабловский, О.Н. Тепловая градиентная катастрофа и рост двумерного свободного дендрита в переохлажденном расплаве / О.Н. Шабловский // Прикладная физика. – 2007. – № 3. – С. 29–37.
Шабловский, О.Н. Морфологические свойства линии роста двумерного дендрита в переохлажденном расплаве / О.Н. Шабловский // Прикладная физика. – 2012. – № 4. – С. 40–46.
Evidence fon tip velocity oscillations in dendritic solidification / J.C. La Combe [et. al.] // Phys. Rev. E. – 2002. – Vol. 65, No. 3. – P. 031604-1–031604-6.
Emanuel, G. Shock wave derivatives / G. Emanuel, Min-Shan Lin // Phys. Fluids. – 1998. – Vol. 31, № 12. – P. 3625–3633.
Седов, Л. И. Механика сплошной среды / Л. И. Седов. – М. : Наука, 1973, Т. 1. – 536 с.