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具有明确边界条件的多组元体系在凝固时, 溶液内的热量和质量输运方程的严格求解非常困难, 因此简化方程是十分必要的. 本文在普适流体力学方程的基础上, 采用表征流体特征的无量纲参数和适当的边界条件, 简化了扩散方程. 证实了简化后的质量扩散模型在凝固现象中的物理有效性. 指出由扩散引起的整体流的实质是微对流, 它环绕着固液界面流动, 并限制在质量边界层内, 即固液界面溶液一侧溶质浓度有显著变化的区域内. 我们的氧化物晶体生长实验结果已经证实了上述结论的正确性. 为了强调质量流的物理概念, 讨论采用了二维双组元模型. 相似文献
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晶体生长的边界层效应—兼论光学实时观察法晶体生长技术 总被引:1,自引:0,他引:1
晶体生长边界层模型起源于流体动力学边界层模型,但两者又不完全相同.晶体生长边界层模型有两方面的含义:(1)在固-液界面处的、垂直于界面的、由杂质和组份构成的质量流决定晶体生长速度;(2)在界面附加溶液一侧的质量浓度流,其浓度分布是决定界面稳定性的基本参数.特征扩散长度是表征垂直于界面的质量流的一个重要参数.对熔体晶体生长而言,理论估计此值在0.04~0.4cm之间.光学实时观察法晶体生长技术是一种研究晶体生长过程的新颖方法.它能有效地区分扩散-平流和扩散-对流两种不同的生长状态,其实验测得的KNbO3熔体生长的特征扩散长度值为0.01~0.1cm之间.应用此方法实时观察到胞状结构的形成和发展,也证实了界面附近的质量浓度流是决定界面稳定性的一个重要参数. 相似文献
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