中文

各向异性对定向凝固中界面形貌演化的影响:相场研究

材料科学 2022-10-31 v1 应用物理

摘要

各向异性通过调节界面能、曲率和速度,在界面过程与传输过程的相互作用中发挥重要作用,决定了凝固组织。本文通过定量相场模型,研究各向异性对定向凝固中界面形貌演化的影响。为表示不同的界面各向异性,进行了具有不同择优晶体取向的凝固过程。随后系统讨论了各向异性对形貌演化的影响。在平面生长阶段,界面各向异性对传输过程和形貌演化无影响。在平面失稳起始时刻,各向异性通过调节界面刚度决定具体的演化。在平面-胞晶转变阶段,在各向异性影响下,界面曲率从 {\theta}0=0{\deg} 降至 {\theta}0=40{\deg}。因此,界面前方溶质浓度从 {\theta}0=0{\deg} 到 {\theta}0=40{\deg} 递增,而界面瞬时速度从 {\theta}0=0{\deg} 到 {\theta}0=40{\deg} 递减。在准稳态阶段,各向异性决定了初生枝晶的生长方向和尖端速度,以及侧枝的起始。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.15673,
  title  = {The influence of anisotropy on the evolution of interfacial morphologies in directional solidification: A phase-field study},
  author = {Fengyi Yu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.15673},
  year   = {2022}
}

备注

15 pages, 4 figures. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2112.11708, arXiv:2112.07886. text overlap with arXiv:2210.15123