强迫流动对于球晶界面微结构形态的影响

项目名称： 强迫流动对于球晶界面微结构形态的影响

项目编号： No.10972030

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 陈明文

作者单位： 北京科技大学

项目金额： 33万元

中文摘要： 本项目建立在强迫对流的过冷熔体中流场、温度场和浓度场的球晶生长界面微结构形态模型.它在形式上是一个非线性偏微分方程自由边值问题,处于移动状态的球晶界面是问题解的一部分.研究内容包括：分别对纯熔体和合金熔体的情形，根据在界面附近存在流场、温度和浓度边界层的特性，适当选择多尺度变量,以物理参数的实际取值进行量级分析,用奇异摄动法求问题在整个熔体区域一致有效的近似解析解(渐近解),即获得在强迫流动作用下球晶界面温度、浓度、界面半径的演化形态；用微分方程稳定性理论获得球晶界面稳定性判据,确定在强迫流动作用下球晶界面临界半径和界面临界生长速度与流动、过冷之间的数学解析式；与实验数据比较, 验证理论分析结果的正确性，揭示流动对球晶界面微结构斑图形态形成的物理机制. 界面微结构形态是材料科学领域的核心课题，其理论突破是提高材料性能的有效途径，对实现界面微结构形态精确控制具有重要的理论和实际意义.

中文关键词： 晶体生长；界面微结构；对流；形态稳定性；

英文摘要：

英文关键词： Crystal growth；Interface microstructure；Convection；Morphological stability；