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二元层片共晶凝固过程的特征尺度选择
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O645.13[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1] 西安航空学院机械学院,西安710077, [2] 西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:50971102,50201012)资助的课题.
中文摘要:

基于Jackson和Hunt二元规则共晶稳态生长理论,在共晶两相的界面溶质守恒条件中引入密度修正项,改进了共晶两相的界面溶质守恒条件。在此基础上,根据二元层片共晶常规凝固过程中层片组织稳态生长时Gibbs自由能的变化,运用极值形态选择原理确定二元层片共晶凝固过程中层片间距特征尺度选择准则。理论分析表明,对于给定二元共晶合金,在常规凝固条件下的层片间距选择通常为一有限区间。此外,理论分析还表明,二元层片共晶稳态生长时其特征尺度的选择可以呈现超稳定性,而且在给定的凝固条件下超稳定性只和给定合金系的物性参数有关。将该形态选择准则分别运用于物性参数精确已知的Al-Al2Cu, Sn-Pb 和CBr4-C2 Cl6合金系,表明计算结果与实验结果相符合。

英文摘要:

The lamellar spacing, which is formed by solidified melt of eutectic or near-eutectic composition, plays a very important role in determining the properties of final products. In this study, the lamellar spacing of eutectic growth in steady-state is predicted by the method which is established based on the classical Jackson-Hunt theory, and completed by considering the free energy change during eutectic solidification at small undercooling. The density difference between the solid phases is also considered when calculating the diffusion field in the liquid. It is found that a band of lamellar spacings would be generally selected for a given alloy under fixed growth conditions. In addition, the lamellar spacing can be morphologically stable below the minimum undercooling value, and this overstabilization is only dependent on the intrinsic characteristic properties of a given system at a fixed growth velocity. The analysis results are found to be in reasonable agreement with experimental data of Al-Al2Cu, Sn-Pb and CBr4-C2Cl6 systems available from the literature.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876