XIAN Aiping SI Zhongyao Institute of Metal Research
,
Academia Sinica 72
,
Wenhua Road
,
Shenyang
,
110015
,
China.
材料科学技术（英）
The paper presents a new relationship between the three surface tensions on the solid-liquid-vapor interface, γ_(sl)-γ_(sv)+γ_(lv)cosθ=βin order to understand the wetting on the liquid-solid interface in the case of active adsorption.The authors suggest a new force“apparent active adsorption force”βto take part in the balance at the three interface lines of contact in the solid-liquid-vapor phases,its dimen- sion isβ=Σα_iRT(Γ_i~(sl)-Γ_i~(sv)+Γ_i~(lv)cosθ),and its direction is dependent on the sign of β,whenβis a positive, the direction is agree with surface tension of the sol- id-vapor interface γ and vice versa.
关键词:
solid-liquid interface
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null
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CHU Shuangjie
,
WANG Haowei
,
WU Renjie
,
LIN Xiaotang(Institute of Composite Materials
,
Shanghai Jiaotong University
,
Shanghai 200030
,
China) Manuscript received 9 May 1995
金属学报(英文版)
The interaction of particles with a solid-liquid interface during solidification of metal matrix composites has been investigated theoretically in this paper.Owing to the presence of particles in the melt,the shape of the solidification front and solute concentration field in front of solidification interface have been disturbed The thermodynamic method was employed,and a mathematical expression of the shape of the solidification interface and solute concentration field were deduced.Meanwhile,a theory is developed for evaluation of critical velocities of particles pushed by the solidification interface.A numerical simulation is done in which the critical velocity is evaluated as a function of particle size,thermal conductivity,diffusion coefficient,temperature gradient at the solidification front,the solid-liquid interfacial energy and the melt viscosity.The critical velocity is shown to be closely linked to the shape of the solidification interface and solute concentration field, and hence all the parameters also affect the shape of the solidification interface and solute concentration field of the front.
关键词:
:metal matrix composite
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蔡迅
,
黎建明
,
刘春雷
,
李楠
人工晶体学报
采用晶体生长数值模拟软件CrysMAS对泡生法生长蓝宝石晶体过程的温场进行了研究,利用数值模拟结果来调节晶体生长实验的生长速率,成功的长出了质量为91.3 kg的高质量蓝宝石晶体,并将模拟结果与实验结果进行了对比.结果表明:数值模拟结果能很好的反映出晶体在不同时刻的生长状态.晶体在生长初期应保持较低的生长速度,在等径生长阶段,晶体的最大生长速度应低于1002 g/h.
关键词:
泡生法
,
蓝宝石
,
数值模拟
,
固液界面
,
生长速度
刘方方
,
左然
,
苏文佳
人工晶体学报
针对泡生法蓝宝石单晶生长的不同生长阶段的温场、流场和固液界面形状进行数值模拟研究.并分析了加热器相对坩埚的轴向位置和不同生长速率对蓝宝石单晶生长的影响.结果表明:在蓝宝石单晶生长中,在靠近坩埚壁面和固液界面的熔体内,等温线密,温度梯度较大;在靠近坩埚底部的熔体内,等温线稀疏,温度梯度较小.随着晶体高度的增加,熔体对流由放肩阶段的两个涡胞变成等径阶段的一个涡胞,熔体平均温度有小幅度下降;加热器相对坩埚的轴向位置对晶体生长炉内温场和固液界面形状影响很大,随着加热器位置上移,晶体内平均温度升高,温度梯度减小;熔体内平均温度降低,温度梯度增大.同时固液界面凸度增大.随着晶体生长速率增大,固液界面凸度增大,界面更加凸向熔体.
关键词:
蓝宝石
,
泡生法
,
数值模拟
,
固液界面
李进
,
薛子文
,
高忙忙
,
董法运
,
梁森
,
李海波
硅酸盐通报
太阳能级铸造准单晶硅具有较高的光电转换效率和低的生产成本,是一种具有竞争力的晶硅类太阳能电池材料.本文采用CGSim晶体生长软件,系统分析了拉锭速度对固液界面,晶体氧含量和V/Gn值的影响.结果表明,一方面,随着拉锭速度的增大,固液界面曲率逐渐加大,增加了铸锭边缘区域多晶的形成几率;另一方面,熔体温度逐渐降低,导致晶体氧含量会逐渐减少;同时,拉锭速度大于10 mm/h时,固液界面处V/Gn值均大于临界值.最终,最佳的铸造准单晶硅拉锭速度为10～15 mm/h.
关键词:
准单晶硅
,
固液界面
,
氧含量
,
V/Gn
何雅玲
,
曹文
,
殷欣
,
杨波
工程热物理学报
采用非平衡态分子动力学方法研究了纳米尺度下固体壁面润湿性和粗糙元对固液界面换热的影响。固液界面由铂固壁与液体氩接触形成，并在固壁上分布着不同形状的粗糙元，包括三角形、矩形、正弦和随机形状，通过虚拟原子法将两侧固壁恒定于不同温度，通过USHER法使液体密度恒为定值。模拟结果表明：（1）润湿性越小、粗糙元面积比率越大，界面热阻越小，界面换热强度越大；（2）粗糙元形状对界面换热有影响，其中矩形粗糙的强化作用最大；（3）润湿性和粗糙元对液体区热阻影响甚微，所以系统换热性能的改变主要是由于界面热阻的变化所致。
关键词:
非平衡分子动力学
,
纳米粗糙元
,
固液界面
,
界面热阻
高忙忙
,
朱博
,
李进
,
景华玉
,
董法运
,
梁森
,
李海波
硅酸盐通报
采用CGSim晶体生长软件,对现有工业单晶炉中的加热器位置进行优化并分析了其对热场、固液界面、晶体中温度梯度和氧含量的影响.结果表明,随加热器的上移,功率消耗略有降低,熔体内的温度梯度逐渐下降,在高埚位的生长条件下可以适当提升拉晶速率;同时,固液界面也趋于平坦,晶体中的温度梯度有所减少,从而可以有效地抑制缺陷的形成.另外,晶体中的氧含量也有一定程度的下降.可以得出,在晶体等径生长初期,提高加热器的位置是降低晶体生长成本和提升晶体品质的途径之一.
关键词:
单晶硅
,
温度梯度
,
固液界面
,
氧含量
肖钧江
,
吕琳琳
,
蒋烨炜
,
罗洁
,
吴永全
钢铁
doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20160246
采用NVE系综分子动力学(molecular dynamics,MD)方法模拟了HCP-Mg三个不同晶向的平衡固液界面,通过原子标定技术,在"layering and in-plane ordering"框架内,对固液界面的结构特征进行了分析.在验证了势函数有效性的基础上,通过界面微观结构分析发现,序参数在由固相向液相衰减的过程中呈现了很好的双曲正切的连续变化规律;以序参数aq6为标准计算得到的界面宽度要比序参数ξ的界面宽度大0.1~0.2 nm;同时,界面宽度存在各向异性,[0001]方向界面宽度最大,[11ˉ00]和[1ˉ21ˉ0]方向界面宽度基本相等,这与界面热力学的各向异性保持一致;界面的波动幅度达到界面宽度的5%~10%;此外,Layering方法定位的界面宽度要远远超过in-plane or-dering方法定位的界面宽度,吻合于异质固液界面的试验观察.
关键词:
HCP-Mg
,
固液界面
,
界面分层及层内有序
,
分子动力学模拟
