Локально-неравновесные свойства фазовой границы высокоскоростной кристаллизации переохлажденного расплава Часть 3. Корреляция «кривизна–скорость» на нестационарной линии роста

Abstract

Получены аналитические выражения для нормальных производных температуры и теплового потока на нестационарной ФГ. Предвестниками появления боковой ветви дендрита служат следующие условия разрушения теплового поля: появление «звуковой» точки; остановка ФГ; наличие особенности в ускорении второго порядка. Установлено, что на фоне локальной неравновесности процесса роста наблюдается нелинейное взаимодействие тепловых и морфологических свойств ФГ. Обнаружены существенные количественные различия между режимами колебаний вблизи вершины дендрита и на конечном удалении от нее. Установлено, что система «расплав – кристалл» проявляет определенную стабильность по отношению к изменению режимов колебаний кривизны.

The analytical expressions are obtained for the normal derivatives of the temperature and the heat flux on the non-stationary phase boundary. The origination of a lateral branch of a dendrite is forecasted by the following premises of the heat field destruction: the emergence of a “sonic” point; the phase boundary halt; a singularity in the second-order acceleration. It is established that the locally non-equilibrium growth is accompanied by the nonlinear interaction of the thermal and morphologic properties of the phase boundary. There is essential quanti­tative difference between oscillations at the dendrite top and in the distant region. The system “melt -crystal” displays a certain stability with respect to changes in curvature oscillations.