晶體生長(zhǎng)過程的光學(xué)實(shí)時(shí)觀測(cè)研究.pdf

1、對(duì)透明模型合金的晶體生長(zhǎng)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，是研究晶體凝固過程的有效手段，對(duì)認(rèn)識(shí)晶體組成結(jié)構(gòu)形成機(jī)理及控制金屬組織結(jié)構(gòu)具有重要的意義。晶體生長(zhǎng)過程主要是熱量輸運(yùn)、質(zhì)量輸運(yùn)及界面生長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)耦合過程，而這種生長(zhǎng)過程一般受限于晶體生長(zhǎng)過程中的熔體流動(dòng)效應(yīng)的影響。由于流體效應(yīng)在晶體生長(zhǎng)過程中的重要作用，近年來(lái)對(duì)晶體生長(zhǎng)過程中的流體效應(yīng)的研究顯得相當(dāng)活躍。 本文采用自行設(shè)計(jì)的定向晶體生長(zhǎng)室和觀察測(cè)量裝置，在不同的晶體生長(zhǎng)速度下，對(duì)丁二腈-5

2、wt﹪乙醇透明模型合金定向凝固的界面生長(zhǎng)形態(tài)進(jìn)行了實(shí)時(shí)觀測(cè)研究。 研究發(fā)現(xiàn)，晶體生長(zhǎng)過程中，液固界面是平界面時(shí)，較小振幅的擾動(dòng)在界面上產(chǎn)生胞晶，經(jīng)過尖端分叉、淘汰和競(jìng)爭(zhēng)，形成穩(wěn)定的胞晶列；擾動(dòng)振幅很大時(shí)，平界面上沒有尖端分叉過程，競(jìng)爭(zhēng)和淘汰發(fā)展很快，在界面上形成穩(wěn)定枝晶列；只要界面上有胞一枝共存，界面就不穩(wěn)定，隨著生長(zhǎng)速率的增大，胞晶將向枝晶轉(zhuǎn)變。由于重力對(duì)流和微對(duì)流使胞晶前端溫度場(chǎng)和濃度場(chǎng)發(fā)生了改變，導(dǎo)致胞晶在生長(zhǎng)過程中有明顯