高温KNbO3熔液内速度场和温度场的实验研究及其数字模拟分析

在重力对流作用的情况下,本文对实验所用的铂金坩埚中的高温熔液内的速度分布和温度分布进行了数字模拟研究,结果表明:借助实验边界条件和Boussinesq近似,铌酸钾高温熔液中的速度分布及温度分布的数字模拟结果与实验结果基本吻合,流体运动的轨迹与实验示踪粒子轨迹也基本一致.     

高温氧化物熔体中表面张力对流效应研究实验

利用高温实时光学观察方法,实时地观察了高温氧化物熔体中的表面张力对流效应．稳态的热毛细对流流线呈轴对称形式,非稳态的热毛细涡流运动伴随熔液温度呈周期性变化,同时还观察到另一种由熔体自由表面的弯月面曲率的变化引起的非稳态的热毛细对流现象．最后测定了相对熔液温度下非稳态热毛细对流的振荡频率．     

高温KNbO3熔液内速度场和温度场的实验研究及其数字模拟分析

在重力对流作用的情况下，本文对实验所用的铂金坩埚中的高温熔液内的速度分布和温度分布进行了数字模拟研究。结果表明：借助实验边界条件和Boussinesq近似，铌酸钾高温熔液中的速度分布及温度分 的数字模拟结果与实验结果基本吻合，流体运动的轨迹与实验示踪粒子轨迹也基本一致。     

锗酸铅晶体枝蔓晶生长的实时观察研究

利用实时观察方法对锗酸铅晶体生长枝蔓晶的生长过程进行了描述和分析．发现，枝蔓晶的产生与杂质相关，杂质作为一个成核中心，在其周围存在一个溶质扩散层，这个溶质扩散层的厚度随着晶体生长而增大．当该扩散层的厚度超过某个临界值时，出现枝蔓晶生长，溶质扩散层的临界厚度约为12μm．枝蔓晶主干的生长速度受分支出现以及主干转向的影响．     

用于高温光学实时观察的磁场装置

最近在我们实验室里建立了一套加磁场高温光学实时观察装置．作为磁场发生器的电磁铁,在发热体中心最高可产生0.14T的侧向磁场．运用这套加磁场实时观察装置,能有效地阻抑KNbO₃熔体内的重力对流,减少界面边界层厚度．     

重力对流效应与晶体生长

本文应用高温实时观察法显示了二种对流状态：扩散一平流状态和扩散-重力对流状态,并测出它们的特征扩散长度为0.01～0.1cm．通过晶体旋转生长,计算了质量、热量和动量变换区厚度,数值分别为7．5×10^-3Cm;86×10^－2cm和44×10^－1.     

Bi12SiO20熔体表面张力对流研究

利用高温熔体实时观察装置观察和研究了Ｂi12SiO2０熔体表面张力对流从稳态向振荡态的转变过程;稳态过程中的对流图样变化;可能与对流转变有关的两个对流区域的交叉;振荡态对流的分叉现象。     

高温氧化物晶体界面非稳定性研究

设计了一套模拟实验,以获得关于晶体形态和界面非稳定性的差异的可靠数据,如高温溶液生长的骸晶和枝蔓晶．这些实验是在高温实时观察装置（ＨＩＴＩＳＯＴ）内进行的．高温溶液晶体生长实验是在环形铂金丝炉圈内进行的．炉圈直径为２ｍｍ．铂金丝既起加热又起支撑熔体的作用．选用ＫＮｂＯ_３和Ｌｉ_２Ｂ_４Ｏ_７的混合物进行晶体生长实验．在只存在扩散机制的快速生长过程中,会形成不同的晶体不完整性,如晶面凹坑、骸晶和枝蔓晶．采用淬火实验以分辨不同的ＫＮｂＯ_３晶体形态,并用扫描电镜研究Ｌｉ_２Ｂ_４Ｏ_７溶体中ＫＮｂＯ_３晶体生长的形貌．在一般情况下,当晶体在气液界面附近液相区成核时,会产生晶体界面非稳定性．导致晶体形状不稳定的溶液层的厚度为６０μｍ．通过扫描电镜观察,发现晶体在这一溶液层中由多面体晶变为枝蔓晶．骸晶和枝蔓晶的各向异性反映了ＫＮｂＯ_３的立方特性,也反映了界面非稳定性是沿［１１０］晶棱扩大的,［１１０］晶棱方向的分支证实了晶体生长形状的各向异性·形成界面非稳定性的临界尺寸为１０μｍ．与此相反,中持稳定的晶面形状是通过６０μｍ厚度以下的溶液内的晶体生长来实现的．晶体生长过程是由高温实时观察装置进行实时观察和记录的,并能观察到晶体固液     

低频率振动下四硼酸锂的Bridgman生长

研究了振动对四硼酸锂晶体生长的影响,从几个基本流体力学方程出发,对加振动后的方程进行了一定的分析,得到振动后的熔体运动模式与容器直径、流体高度、时间有关、然后通过模拟实验选择了合适的振动,熔体的高度和容器的直径,将其用于实际的Ｌi2B4O7晶体生长,并对在其它生长条件相同的情况下加振动的ＢＲ方法生长的ＬＢＯ晶体与不加振动的ＢＲ方法所生长的ＬＢＯ晶体进行了比较,得到了合适的振动下,晶体质量比在其它生长条件相同情况下不加振动生长的晶体质量更好。     

钽酸锂晶体的开裂

研究了各种生长轴向钽酸锂晶体的开裂特征,其共同特点是裂纹的走向都是沿主解理面{01·2}面。探讨了各种因素对晶体开裂的影响和作用,指出生长腔的温场和引晶质量是构成晶体开裂的主要原因。提出了两种晶体开裂机理:液面上温度梯度大时是应力开裂;液面上温度梯度适宜时是孪晶开裂。同时依据两种开裂机理分别提出了消除开裂的有效措施。