球状晶体的演化和形态稳定性

摘要：

建立了在过冷熔体中包括表面能、界面动力学和远场来流的球状晶体生长模型,研究了在小的远场来流引起的熔体对流对球状晶体界面的演化和形态稳定性的影响,导出了受远场来流作用的界面表达式和扰动振幅的变化率满足的色散关系.结果表明:远场来流导致的对流使得正在生长的球状晶体的界面在迎风方向加速生长,在背风方向减缓生长;正在衰减的球状晶体的界面在迎风方向加速衰减,在背风方向减缓衰减.迎面来流的方向球状晶体的生长和背向来流的方向球状晶体的萎缩使得球状晶体倾向于演变为卵形.理论结果证实了熔体的对流促进球状晶体的生长和衰减;界面的稳定性取决于球状晶体半径的某个值,使得当球状晶体的半径超过临界值Rc时,球状晶体的生长是不稳定的;当半径低于临界值Rc时,球状晶体的生长是稳定的;表面能和界面动力学系数对于球状晶体的生长有强烈的稳定作用.同时当界面生长时,界面动力学系数是界面的稳定性因素;当界面衰减时,它是界面的不稳定性因素.

关键词：固液界面、球状晶体、对流、晶体生长、形态稳定性

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分类号：O7(晶体学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划G2000067206_1;国家自然科学基金10572062;上海科学技术基金05520-7081

在线出版日期：2007-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共17页

页码：644-660