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切向流动作用下的胞晶定向生长机理研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O322[理学—一般力学与力学基础;理学—力学]
  • 作者机构:[1]西北工业大学理学院,西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:50702046 61078057); 西北工业大学基础研究基金(批准号NPU-FFR-JC200821 201048 2008KJ02031)资助的课题
中文摘要:

实时观测了切向流动作用下SCN-0.2%Salol透明合金的定向胞晶生长过程,研究了切向流动作用对胞晶间距调整的作用机理.实验发现,切向流动使得胞晶阵列发生顺流偏转,并且稳态平均间距随流速的增高而减小.分析表明,这主要是由于流动作用导致胞端失稳波长减小而引起.施加切向流动使得胞晶间距的调整过程中的分裂机理多样化.顶端分裂由均匀分岔转变为多枝分岔和不对称分岔;同时,胞晶迎流侧容易产生分枝,且分枝生长方向在流动作用下转变为与胞晶主干方向相同.胞晶的淘汰机理由静态条件下的弱势生长胞晶被相邻两侧胞晶淘汰转变为切向流动作用下的上游生长占优势胞晶淘汰下游弱势胞晶.

英文摘要:

The directional cellular growth of SCN-0.2%Salol transparent alloy in the presence of shear flow at the liquid-solid interface is in-situ observed, and the cellular spacing adjusting mechanism is carefully investigated. It is found that the cellular array deflects forward the incoming flow direction, and the stable cellular spacing decreases with the increase of the flow rate. This is due mainly to the reducing destabilization wavelength caused by shear flow. Instead of the double symmetric splitting mode under static condition, the splitting mechanism of cellular growth exhibits multiplicity, which is characterized mainly by (i) multi-splitting and asymmetric splitting, and (ii) secondary branches appearing on the upstream side whose growth direction subsequently shifts to ward the direction paralleled to the trunk to form new cells. Meanwhile, the selected mechanism transits from the weak cells eliminated by the relatively strong ones on both sides during static solidification to the growth of weak cells on the downstream side suppressed by the stronger cells at the upstream side when shear flow is applied.

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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