Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js
Випуски МФіНТ »  Том 40, випуск 5

Нестаціонарний ріст кристалів упродовж напрямленого твердіння для різних кристалографічних орієнтацій

О. П. Федоров1,2, В. Ф. Демченко3, 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, 03150 Київ, Україна

Отримано: 12.12.2017. Завантажити: PDF

Досліджено структури росту в тонких і масивних зразках різних кристалографічних орієнтацій шляхом прямого спостереження інтерфейсу тверде тіло–рідина у прозорих речовинах і мікроструктурі монокристалів Al–Si. Вивчалась еволюція реґулярних нахилених комірок і розщеплених структур «морські водорості» в тонких зразках для різних орієнтацій і темпів росту. Пряме спостереження об’ємних зразків показало, що витягнуті комірки з’являються лише для орієнтацій <110>, тоді як для орієнтацій <100> спостерігалися лише рівновісні комірки. Цей ефект пов’язаний з одночасним розвитком реґулярної коміркової та нереґулярної «водоростевої» структур у монокристалах з орієнтацією росту, відмінною від <100>. Безперервна еволюція зразка внаслідок ефекту накопичення розчину приводить до нестаціонарного розповсюдження інтерфейсу та перетворення витягнутих комірок у рівновісні.

Ключові слова: затвердіння мікроструктури, кристалографічна орієнтація, інтерфейс тверде тіло/рідина, комірка та дендрит, тепло- і масоперенесення.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v40/i05/0661.html

PACS: 61.50.Ks, 61.72.Mm, 64.70.D-, 68.08.De, 68.70.+w, 81.10.Aj, 81.30.Fb

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. W. W. Mullins and R. F. Sekerka, J. Appl. Phys., 35, No. 2: 444 (1964). Crossref
  2. J. T. C. Lee and R. A. Brown, Phys. Rev. B, 47, No. 9: 4937 (1993). Crossref
  3. G. J. Merchant and S. H. Davis, Phys. Rev. Lett., 63, No. 5: 573 (1989). Crossref
  4. S. de Cheveigne and C. Guthmann, J. Phys. I France, 2: 193 (1992).
  5. H. Jamgotchian, R. Trivedi, and B. Billia, Phys. Rev. E, 47: 4313 (1993). Crossref
  6. W. Losert, D. A. Stilman, H. Z. Cummins, P. Kopczyński, W.-J. Rappel, and A. Karma, Phys. Rev. E, 58, No. 6: 7492 (1998). Crossref
  7. M. Glicksman, J. Cryst. Growth, 450: 119 (2016). Crossref
  8. D. E. Ovsienko, A. M. Ovrutskii, and O. P. Fedorov, ZhETF, 73, No. 3: 518 (1991).
  9. A. G. Borisov, O. P. Fedorov, and V. V. Maslov, J. Cryst. Growth, 112, Nos. 2–3: 463 (1991). Crossref
  10. J. Dechamps, M. Georgelin, and A. Pocheau, Europhys. Lett., 76, No. 2: 291 (2006). Crossref
  11. J. Dechamps, M. Georgelin, and A. Pocheau, Phys. Rev. E, 78, No. 1: 011605 (2008). Crossref
  12. A. Pocheau, J. Dechamps, and M. Georgelin, Phys. Rev. E, 81, No. 5: 051608 (2010). Crossref
  13. H. Xing, X. L. Dong, C. L. Chen, J. Y. Wang, L. F. Du, and K. X. Jin, International J. Heat and Mass Transfer, 90: 911 (2015). Crossref
  14. H. Xing, L. Zhang, K. Song, H. Chen, and K. Jin, International J. Heat and Mass Transfer, 104: 607 (2017). Crossref
  15. S. Akamatsu, G. Faivre, and T. Ihle, Phys. Rev. E, 51, No. 5: 4751 (1995). Crossref
  16. E. Brener, H. Müller-Krumbhaar, and D. Temkin, Europhysics Lett., 17, No. 6: 535 (1992). Crossref
  17. E. Brener, H. Müller-Krumbhaar, and D. Temkin, Phys. Rev. E, 54, No. 3: 2714 (1996). Crossref
  18. T. Ihle and H. Müller-Krumbhaar, Phys. Rev. Lett., 70, No. 20: 3083 (1993). Crossref
  19. B. Utter and E. Bodenschatz, Phys. Rev. E, 66, No. 5: 051604 (2002). Crossref
  20. A. Pocheau, J. Deschamps, and M. Georgelin, JOM, 59, No. 7: 71 (2007). Crossref
  21. Y. Chen, B. Billia, D. Zhjng Li, H. Nguen-Thi, N. Min Xiao, and A.-A. Bongo, Acta Mater., 66: 219 (2014). Crossref
  22. M. Anoorezaei, S. Gurevich, and N. Provatas, Acta Mater., 60: 657 (2012). Crossref
  23. M. Flemings, Solidification Processing (New York: McGrow-Hill Book Company: 1974).
  24. L. R. Morris and W. C. Winegard, J. Crystal Growth, 5: 361 (1969). Crossref
  25. B. Kauerauf, G. Zimmermann, L. Murmann, and S. Rex, J. Cryst. Growth, 193: 701 (1998). Crossref
  26. A. A. Chernov, Modern Crystallography III. Crystal Growth (Ed. B. K. Vainshtein) (Berlin: Springer-Verlag: 1984). Crossref
  27. I. A. Warren and J. S. Langer, Phys. Rev. E, 47: 2702 (1993). Crossref
  28. F. L. Mota, N. Bergeon, D. Tourret, A. Karma, R. Trivedi, and B. Billia, Acta Mater., 85: 363 (2015). Crossref
  29. M. E. Glicksman and N. B. Singh, J. Cryst. Growth, 98, No. 3: 277 (1989). Crossref
  30. J. Lipton, M. E. Glicksman, and W. Kurz, Mater. Sci. Eng., 65, No. 1: 57 (1984). Crossref
  31. R. Trivedi and K. Somboonsuk, Acta Met., 33, No. 6: 1061 (1985). Crossref
  32. H. Jamgotchian, N. Bergeon, D. Binelli, P. Voge, and B. Billia, J. Microscopy, 203, Iss. 1: 119 (2001). Crossref
  33. O. P. Fedorov, J. Cryst. Growth, 156: 473 (1995). Crossref
  34. R. J. Schaefer and M. E. Glicksman, Met. Trans., 1: 1973 (1970). Crossref
  35. N. Noel, H. Jamgotchian, and B. Billia, J. Cryst. Growth, 187: 516 (1998). Crossref
  36. E. L. Zhivolub and O. P. Fedorov, Crystallogr. Rep., 43: 139 (1998).
  37. K. A. Jackson, D. R. Uhlmann, and J. D. Hunt, J. Cryst. Growth, 1, No. 1: 1 (1967). Crossref

© 2013–2018 «ІМФ НАН України»