Cтраница 1
Фронт кристаллизации при интенсивном перемешивании жидкой фазы постепенно перемещается от одного конца расплавленного образца к другому вследствие принудительного ( обычно с помощью мех. При этом примеси, содержащиеся в в-ве, перераспределяются по длине кристаллизующегося образца. [2]
Фронт кристаллизации растущего монокристалла при прочих, равных условиях формируется потоками в расплаве, геометрия которых определяется тепловой и принудительной ( вынужденной, связанной с вращением тигля и кристалла) конвекцией. Эти потоки во многом определяют распределение примесей в выращиваемом монокристалле. [4]
Фронтом кристаллизации ( или фронтом роста) называют изотермическую поверхность, являющуюся границей фазового перехода расплав - кристалл и перемещающуюся по сплаву, находящемуся в литейной форме, по мере его кристаллизации. Так, например, рост скорости охлаждения v0.01 Ov ( К / с) приводит к измельчению зерен упрочняющей у сп - фазы, эвтектики ( у YJ T) и карбидов МС. [5]
![]() |
Изменения удельного сопротивления слитка, выращенного согласно условиям. [6] |
Реально фронт кристаллизации не является плоским. Если фронт кристаллизации искривлен, то и в поперечном сечении слитка должно выявляться спиральное распределение примесей. Число витков этой спирали зависит от кривизны фронта кристаллизации. [7]
Если фронт кристаллизации отстает от диафрагмы ( находится ниже ее), то изотерма - вогнутая, а для обратного случая - выпуклая. Вогнутая изотерма возникает из-за повышенного радиального теплового потока ( рис. 2, а), плоская и: аы-пуклая изотермы получаются при дополнительном иагрепе ( рис. 2, б), а также усилением осевого отвода тепла с помощью холодильника. Источником тепла обычно служат либо печи сопротивления, либо печи с высокочастотным нагревом. Поэтому к тиглю предъявляют особые требования: его стенки - полированные и не должны изаимодействопать с кристаллизуемым веществэм. [9]
Когда фронт кристаллизации сердцевины сокращается до такой степени, что количество отдаваемого тепла отливкой в окружающую среду в единицу времени начинает превышать количество тепла, выделяющегося за счет кристаллизации, начинается интенсивное охлаждение поверхности. Градиент температур между осевой и поверхностной зонами резко возрастает. Это приводит к тому, что осевая часть отливки также начинает интенсивно охлаждаться, кристаллизация оставшихся здесь участков жидкой фазы происходит при гораздо большем переохлаждении, чем кристаллизация выделившихся вначале колоний, и при большем переохлаждении, чем кристаллизация эвтектических колоний у поверхности. Результатом этого является тонкая графитная эвтектика в сердцевине отливки. [10]
![]() |
Выращивание монокристаллов. [11] |
Положение фронта кристаллизации, а также массообмен между расплавом и твердой фазой сильно зависят от температуры процесса. При поддержании температуры расплава, близкой к точке плавления, фронт кристаллизации находится близко от уровня основного расплава, а при перегреве расплава он перемещается вверх. Эффективность очистки в последнем случае уменьшается. В связи с этим при выращивании кристаллов требуется особо тщательный контроль температуры расплава. [12]
Форма фронта кристаллизации определяется условиями теп-лоотвода через растущий кристалл. [13]
![]() |
Схема зонной плавки. [14] |
У фронта кристаллизации происходит накапливание примесей, которые должны быть оттеснены слева направо в глубину зоны. [15]