空间低温氧化物熔体晶体生长的数字模拟研究

摘要：

地面上,由于受浮力对流、分层和沉淀等因素的影响,难以阐明晶体生产和凝固现象的本质,从而无法获得组份均匀、结构完整和性能优良的材料,因此自七十年代以来,已进行了大量的空间晶体生长实验,但由于对空间环境在晶体生长过程中的流体效应参数缺乏了解,实验结果往往与设想的不一致.数字模拟方法可以模拟实际晶体生产过程,了解晶体生长参数的变化对晶体生长的影响,本文利用数字模拟的方法,对本实验室建立的空间三维实时观察装置中,低温生产NaNO3熔体晶体中的流体效应及温场进行了数字模拟研究,结果表明,在地面生长,熔体内部存在复杂的双涡流动模式,重力对熔体中的温场和速度场的分布产生强烈的作用,而在空间,当微重力水平达到一定程度时,可以使熔体中的流动模式简单化,从而降低流动效应对传热、传质造成的不稳定性和不均匀性,有利于提高晶体生长的质量.同时通过对流场中的温度分布分析表明,降低重力可以明显改变晶体生长固液界面附近的温度梯度,并使温场,速度场分布朝着稳态生长的方向发展.

关键词：微重力、数字模拟、速度场、温度场

所属期刊栏目：38

分类号：O78(晶体生长)

在线出版日期：2004-08-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：20-24