Ефекти нестаціонарності при спрямованій кристалізації бінарної системи в квазідвовимірному зразку
О. П. Федоров1,2, В. Ф. Демченко1,3, Є. Л. Живолуб2
1Інститут космічних досліджень НАН України та Державного космічного агентства України, просп. Академіка Глушкова, 40, корп. 4/1, 03187 Київ, Україна
2Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
3Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України, вул. Казимира Малевича, 11, 03142 Київ, Україна
Отримано: 11.07.2014. Завантажити: PDF
Методами прямого спостереження фронту кристалізації та математичного моделювання досліджено проблему стаціонарности руху фазової межі кристал—розтоп при спрямованому твердінні. Використано прозорі модельні системи на основі сукцинонітрилу, що кристалізуються подібно до металів; в обчислювальному експерименті одержано розв’язки теплової і дифузійної нестаціонарної задачі за умов, що відповідають експериментальним. Теоретично й експериментально показано, що в реальних умовах вирощування кристалів просування плаского фронту кристалізації є істотно нестаціонарним. Спостерігалося неперервне зміщення положення фронту відносно ізотерми, що узгоджується з розрахунками динаміки накопичення домішки перед фронтом. Внаслідок ефектів нестаціонарности для реальних експериментальних умов область стійкого росту залежить від часу спостереження, що істотно зменшує можливості застосування лінійної теорії стійкости фронту кристалізації.
Ключові слова: нестаціонарність, фазова границя, фронт кристалізації, сукцинонітріл, математичне моделювання, лінійна теорія стійкості.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v37/i02/0185.html
PACS: 02.60.Cb, 02.60.Lj, 64.70.dg, 81.10.Aj, 81.10.Fq, 81.10.Mx, 81.30.Fb