Влияние вибрации на морфологию фронта при направленном затвердевании

О. П. Фёдоров$^{1,2}$, В. Ф. Демченко$^{1,3}$, Е. Л. Живолуб$^{2}$

$^{1}$Институт космических исследований НАН Украины и Государственного космического агентства Украины, просп. Академика Глушкова, 40, корп. 4/1, 03680, ГСП, Киев-187, Украина
$^{2}$Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03680, ГСП, Киев-142, Украина
$^{3}$Институт электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины, ул. Казимира Малевича, 11, 03680, ГСП, Киев-150, Украина

Получена: 18.10.2016. Скачать: PDF

Методами прямого наблюдения за фронтом кристаллизации прозрачных веществ и численными экспериментами исследовано влияние вибрации на морфологию фазовой границы и закономерности тепломассопереноса в расплаве. Использовались технология Бриджмена выращивания кристаллов и наложение аксиальной вибрации на цилиндрический образец. Обнаружено сильное влияние формирующегося вследствие вибрации потока расплава на развитие неустойчивого фронта кристаллизации, а также зависимость параметров потока от соотношения амплитуд вибрационной и гравитационной конвекции.

Ключевые слова: направленная кристаллизация, вибрация, морфология фронта кристаллизации, тепломассоперенос в расплаве, численное моделирование.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v38/i12/1681.html

PACS: 61.50.-f, 62.30.+d, 64.70.dg, 81.10.Aj, 81.10.Fq, 81.10.Mx, 81.30.Fb


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. W. C. Yu, Z. B. Chen, W. T. Hsu, B. Roux, T. P. Lyubimova, and C. W Lan, J. Crystal Growth, 271: 474 (2004) Crossref
  2. C.-W. Lan, D. Lyubimov, T. P. Lyubimova, D. V. Lyubimov, and B. S. Maryshev, Fluid Dynamics, 43, No. 4: 523 (2008) Crossref
  3. D. Lyubimov, T. P. Lyubimova, A. A. Tcherepanov et al., Intern. J. Microgravity Res. Appl., 16, No. 1: 290 (2005) Crossref
  4. A. Fedyushkin, N. Bourago, V. Polezhaev, and E. Zharikov, J. Crystal Growth, 275: 1557 (2005) Crossref
  5. Е. В. Жариков, И. Х. Аветисов, А. В. Скоренко и др., Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, No 9: 56 (2001)
  6. В. С. Земсков, М. Р. Раухман, В. П. Шалимов, Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, No 9: 41 (2001)
  7. В. С. Земсков, М. Р. Раухман, В. П. Шалимов, Итоги экспериментов ИМЕТ РАН по выращиванию монокристаллов в условиях полётов космических аппаратов (Москва: Наука: 2013), c. 383
  8. A. I. Fedoseyev and J. D. Alexander, J. Crystal Growth, 211: 34 (2000) Crossref
  9. О. П. Федоров, А. Г. Машковский, Кристаллография, 60, No 2: 260 (2015)
  10. L. Buhler and S. H. Davis, J. Cryst. Growth, 186: 629 (1998) Crossref
  11. О. П. Федоров, Процессы роста кристаллов: кинетика, формообразование, неоднородности (Киев: Наукова думка: 2010)
  12. О. П. Федоров, В. Ф. Демченко, И. В. Шуба, А. Б. Лесной, Физика и химия обработки материалов, No 5: 85 (2015)
  13. Г. З. Гершуни, Е. М. Жуховицкий, Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости (Москва: Наука: 1972)