О ПРИРОДЕ КОЛЕБАНИЙ ФРОНТА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ РАЗБАВЛЕННОГО БИНАРНОГО РАСПЛАВА В НАЧАЛЬНОМ ПЕРЕХОДНОМ ПРОЦЕССЕ
Канищев В.Н.

Поступила в редакцию: 17 Июня 2013

DJVU (113.3K)

PDF (358.8K)

Теоретически исследована причина колебаний скорости кристаллизации бинарного расплава, возникающих в начальном переходном процессе, которые были обнаружены ранее в численных экспериментах. В рамках простейшей нестационарной модели направленной кристаллизации в линейном приближении решена задача о диффузии примеси в расплаве, из которого вытягивают кристалл с постоянной скоростью. Показано, что при определенных условиях решение представляет собой суперпозицию двух концентрационных волн: бегущей и стоячей. Введено понятие характерного расстояния направленной кристаллизации бинарного расплава. Установлено, что причиной немонотонного поведения скорости кристаллизации в начальном переходном процессе, в частности ее затухающих колебаний, является накопление в расплаве примеси, избыточной по отношению к ее распределению в стационарном режиме. Примесь в расплаве накапливается в избытке, когда характерное расстояние направленной кристаллизации начинает превышать характерное расстояние диффузии примеси в расплаве.