晶體生長界面處的溶質邊界層
soluteboundarylayeratthecrystalgrowthinterface
晶體生長界面處的溶質邊界層soluteboundarylayerattheer鄧tal盯owthinterfaee生長界面前沿流體中溶質分布不均勻的一薄流體層。它與晶體生長過程的溶質分凝和流體中的溶質傳輸有關。晶體在摻有溶質的流體相中生長,若溶質的平衡分凝係數k。l的溶質,則如圖b,它將形成溶質貧化的溶質邊界層。圖中S表示晶體,L表示溶體,邊界在0點,炙為邊界層厚度,c為溶質濃度。浴質邊界層流體中溶質傳輸存在兩種機制:①由溶質濃度梯度引起的擴散傳輸;②由溫度梯度引起的自然對流及晶體或柑渦旋轉產生攪拌作用所引起的強迫對流的對流傳輸。精確求解運動流體對濃度場的影響是困難的。引入邊界層近似,可以把問題簡化。假使在溶質濃度邊界層氏內,擴散是溶質傳輸的唯一機制,在邊界層之外,溶質傳輸機制是對流,由於對流的攪拌作用,&以外的大塊流體中溶質分布是均勻的。根據以上邊界層近似,對流傳輸對溶質濃度場的影響,歸結為邊界層寬度灸的變化。利用邊界層近似,通過數值計算滿足邊值條件的溶質傳輸方程,得到昆的表達式炙=1.6。‘,6Dll3田一22式中p為溶液的運動粘滯係數;刀為溶質擴散係數,是溶液系統的物質常數;。是晶體旋轉角速度,它愈大,強迫對流的攪拌作用就愈強,溶質邊界層厚度就愈薄。(洪靜芬)
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