合作客戶/
拜耳公司 |
同濟大學(xué) |
聯(lián)合大學(xué) |
美國保潔 |
美國強生 |
瑞士羅氏 |
相關(guān)新聞Info
-
> 觸感點陣文字盲人印刷時，如何控制UV油墨表面張力流平時間
> 基于界面張力和表面張力測試評估商用UV油墨對不同承印紙張的表面浸潤性差異（三）
> 不同表面張力的球磨溶劑對微晶石墨粒徑的影響
> ?我第一次操作表面張力儀的心得體會
> 表面張力測定儀的測試方法及特點
> 失重環(huán)境下的水滴因為有表面張力會形成標(biāo)準(zhǔn)的圓球
> 基于藥液表面張力測定估算蘋果樹最大施藥液量的方法（二）
> 不同溫度下純有機物液體表面張力估算方法及關(guān)聯(lián)方程（二）
> 重軌鋼中氧、硫含量、夾雜物形核率、聚集與界面張力的關(guān)系（三）
> 混合型烷醇酰胺復(fù)雜組成對油/水界面張力的影響規(guī)律（二）
推薦新聞Info
-
> 界面張力主導(dǎo)：殘余氣飽和度的深部咸水層CO2封存潛力評估（三）
> 界面張力主導(dǎo)：殘余氣飽和度的深部咸水層CO2封存潛力評估（二）
> 界面張力主導(dǎo)：殘余氣飽和度的深部咸水層CO2封存潛力評估（一）
> 兩類農(nóng)用防霧涂層表面張力的深度計算與比較分析（二）
> 兩類農(nóng)用防霧涂層表面張力的深度計算與比較分析（一）
> 藥液表面張力、噴霧方法對霧滴在水稻植株上沉積的影響（三）
> 藥液表面張力、噴霧方法對霧滴在水稻植株上沉積的影響（二）
> 藥液表面張力、噴霧方法對霧滴在水稻植株上沉積的影響（一）
> 烷基二苯醚/烷基苯混合磺酸鹽靜態(tài)表面張力、金屬腐蝕性及凈洗力測定（二）
> 烷基二苯醚/烷基苯混合磺酸鹽靜態(tài)表面張力、金屬腐蝕性及凈洗力測定（一）
各向異性表面張力條件下定向凝固共晶生長形態(tài)穩(wěn)定性（下）
來源：物理學(xué)報 瀏覽 1149 次 發(fā)布時間:2025-03-12
5穩(wěn)定性分析
由量子化條件可以看出特征值σ0是關(guān)于參數(shù)ε和γ4的隱函數(shù).任意給定參數(shù)ε和γ4，可以得到一個復(fù)數(shù)值σ0.為了更好地闡明生長條件對共晶生長系統(tǒng)的影響，引入無量綱參數(shù)[11，12]υ=?c，αV/κD，它反映拉速V的大小;?β=??c，α(G)D/mαCe，它反映溫度梯度(G)D的大小.通過化簡可以知道，υ=ε3ˉΓα，?β=υG/M.本文采用與Xu[23]研究枝晶的形態(tài)穩(wěn)定性相似的方法，對于四種震蕩模式得到各自對應(yīng)的穩(wěn)定臨界值εaa?，εas?，εsa?和εss?.共晶生長系統(tǒng)穩(wěn)定的選擇判據(jù)為:
當(dāng)ε>ε?，min，共晶生長系統(tǒng)是不穩(wěn)定的;
當(dāng)ε6ε?，min，共晶生長系統(tǒng)是穩(wěn)定的.
共晶生長系統(tǒng)穩(wěn)定的選擇性條件為:
1)全局穩(wěn)定模式
給定生長條件，令量子化條件(59)式、(64)式、(69)式和(74)式中特征值σ0=0，發(fā)現(xiàn)只有AA-模式允許一系列中性穩(wěn)定曲線，這種非震蕩條件下的不穩(wěn)定模式又被稱為ST-模式.ST-模式導(dǎo)致所謂的交換穩(wěn)定性機理.從圖4可知，隨著各向異性表面張力系數(shù)增大，穩(wěn)定臨界值ε?隨之減小.這就意味著，各向異性表面張力減小穩(wěn)定性區(qū)域，使得交換穩(wěn)定性機理更加穩(wěn)定.當(dāng)各向異性表面張力退化為各向同性表面張力時，即當(dāng)γ4α=0，γ4β=0時，圖4(a)中虛線與Xu等[12]給出的圖5(a)中黑色實線一致，圖4(b)中實線與Xu等[12]給出的圖5(b)中紅色實線一致.對比圖4(a)中三條曲線，各向異性表面張力對片層共晶穩(wěn)定性有顯著的影響.
2)全局震蕩模式
給定生長條件，令量子化條件(59)式、(64)式、(69)式和(74)式中Re(σ0)=0，Im(σ0)=ω?=0，用數(shù)值的方法計算AA-，AS-，SA-和SS-模式對應(yīng)的穩(wěn)定臨界值εaa?，εas?，εsa?和εss?.這四種振蕩不穩(wěn)定模式導(dǎo)致了所謂的全局不穩(wěn)定性機理，圖5—圖8給出了四種震蕩不穩(wěn)定模式的穩(wěn)定臨界值εaa?，εas?，εsa?和εss?隨著υ的變化圖.從圖5、圖7和圖8可以看出，隨著各向異性表面張力系數(shù)增大，穩(wěn)定臨界值εaa?，εsa?和εss?隨之減小.這就意味著各向異性表面張力減小片層共晶生長的穩(wěn)定性區(qū)域，增強了AA-，SA-和SS-這三種全局震蕩模式的全局不穩(wěn)定性;然而，對于AS-全局震蕩模式而言，從圖6可以看出，隨著各向異性表面張力系數(shù)增大，穩(wěn)定臨界值εas?隨之增大.這就意味著，各向異性表面張力增大片層共晶生長的穩(wěn)定性區(qū)域，減弱了AS-全局震蕩模式的全局不穩(wěn)定性.
6結(jié)論
本文研究了定向凝固過程中各向異性表面張力對共晶生長形態(tài)穩(wěn)定性的影響.應(yīng)用多重變量漸近展開法解決了表面張力為各向異性時線性繞動態(tài)的特征值問題，導(dǎo)出了受各向異性表面張力影響的界面形態(tài)表達式和擾動振幅變化率與波數(shù)滿足的色散關(guān)系，以此為基礎(chǔ)給出了共晶生長的臨界穩(wěn)定性判據(jù)和界面形態(tài)滿足的量子化條件.結(jié)果表明:各向異性表面張力對定向凝固系統(tǒng)的穩(wěn)定性有顯著的影響.與各向同性表面張力條件下的共晶凝固系統(tǒng)相比較，考慮各向異性表面張力的定向凝固系統(tǒng)中共晶生長界面形態(tài)也有兩種整體不穩(wěn)定機理:由非震蕩導(dǎo)致的“交換穩(wěn)定性”和由震蕩導(dǎo)致的“整體波動不穩(wěn)定性”機理.穩(wěn)定性分析表明共晶界面穩(wěn)定性取決于Peclet數(shù)的某一個臨界值ε?，當(dāng)Peclet數(shù)大于臨界值ε?時，共晶界面形態(tài)不穩(wěn)定;當(dāng)Peclet數(shù)小于臨界值ε?時，共晶界面形態(tài)穩(wěn)定.隨著各向異性表面張力增大，對應(yīng)于AA-，SA-和SS-模式的臨界值εaa?，εas?，εsa?和εss?減小，各向異性表面張力減小穩(wěn)定性區(qū)域，各向異性表面張力加強這三種模式的穩(wěn)定性;然而，隨著各向異性表面張力增大，對應(yīng)于AS-模式的臨界值εas?也增大，各向異性表面張力增大穩(wěn)定性區(qū)域，各向異性表面張力減弱AS-模式的穩(wěn)定性.