PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Mass transport at the solid\liquid interface during in situ growth of composites

Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Transport masy na froncie krystalizacji podczas wzrostu in situ kompozytów
Konferencja
Summer School on Mass and Charge Transport in Materials (13-17 July 2004; Kraków, Poland)
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
An improved theory for the formation of concentration field ahead the solid/liquid interface of the growing lamellar eutectics is presented. The solution of diffusion equation is given for new formulation of the boundary conditions governing the coupled lamellar growth with a leading phase. The boundary conditions are related to the interplay between the diffusion required for phase separation and the formation of the inter-phase between lamellae. The present analysis of these factors provides a justification for earlier approximate theories. The boundary conditions are formulated in such a way to establish the stability of lamellar structure formation under steady-state. It is assumed that stable growth of the lamellae is ensured by the separation of concentration fields within a boundary layer at the solid/liquid interfaces of alpha and ß phases, respectively. A coordinate system is attached to the s/l interface to be advancing in the z - direction, identically with interface moving at the constant velocity, v. The general mass balance is analysed for the liquid, taking into account the planar s/l interface. The local mass balance is also ensured but it requires to envisage a protrusion of the minor eutectic phase. The existence of lead distance is confirmed experimentally. The difference in undercooling is also considered as a phenomenon associated with the separation of concentration fields and existence of protrusion to relax the assumption of isothermal interface.
PL
W pracy zaprezentowano rozwiązanie problemu formowania się pola przed frontem krystalizacji eutektyk płytkowych. Zaproponowano stosowne rozwiązanie równania dyfuzji dla nowych warunków brzegowych związanych ze sprzężonym wzrostem eutektyk płykkowych uwzględniającym fazę wiodącą. Warunki brzegowe odniesione sa do oddziaływania między dyfuzją wymaganą do separacji faz eutektycznych a formowaniem się granicy między tymi fazami. Prezentowana analiza tych czynników uzasadnia pewne zastosowanie teorii znanych dotąd w tym zakresie. Warunki brzegowe są sformułowane w taki sposów aby zapewnić stabilne formowanie się płytek struktury eutektycznej w warunkach stacjonarnych. Założono, ze stabilny wzrost płytek jest zapewniony wtedy gdy ma miejsce separacja pól stężenia w strefie dyfuzyjnej przed frontem krystalizacji obydwu faz. Układ współrzędnych jest zaczepiony do frontu krystalizacji i przemieszcza się wraz z nim w kierunku pionowym ze stałą prędkością. Analizowany jest ogólny bilans masy dla fazy ciekłej przy założeniu, ze front krystalizacji jest płaski. Lokalny bilans masy jest również spełniony, ale wymaga uwzglednienia wyprzedzenia fazowego. Istnienie wyprzedzenia fazy zwilżającej przez wiodącą potwierdzono eksperymentalnie. Istnienie różnicy przechodzenia między frontami faz eutektyki jest również rozważane i traktowane jakozjawisko związane z separacją pól steżenia i istnieniem wyprzedzenia fazowego aby tym samym uwolnić się od założenia o idealnie izotermicznym froncie krystalizacji.
Twórcy
  • Polish Academy of Sciences, Institute of Materials Science, 30-059 Cracow, 25 Reymonta St., Poland
autor
  • Institute of Mathematics, PAS, 31-027 Cracow, 30 św. Tomasza Str., Poland
Bibliografia
  • [1] K. A. Jackson, J. D. Hunt. Trans. AIME. 236 1129-1142 (1966).
  • [2] J. D. Hunt, K. A. Jackson, Trans. AIME, 236 843-852 (1966).
  • [3] P. Magnin, R. Trivedi, Acta Metall. Mater. 39, 453-467, (1991).
  • [4] H. E. Cline, Trans. AIME 242 1613-1618 (1968).
  • [5] D. T. Hurle, E. Jakeman, Journal of Crystal Growth 3-4, 574-582 (1968).
  • [6] S. Strassler, W. R. Schneider, Phys. Condens. Matter 17, 153-164 (1974).
  • [7] V. Datye, J. S. Langer, Phys. Rev. 24B, 4155-4162 (1981).
  • [8] A. Karma, A. Sarkissian, Journal of Comp. Phys. 17, 143-182 (1995).
  • [9] R. Elliott, Chapter 3 in: Eutectic Solidification Processing, 92-119 1983.
  • [10] J. W. Rutter, Journal of Crystal Growth 42, 515-525, (1977).
  • [11] W. Kurz, D. J. Fisher, Fundamentals of Solidification. 93-115 1992.
  • [12] V. L. Davies, Journal of the Institute of Metals 93, 10-14, (1964/5).
  • [13] W. Wołczyński, Crystal Research and Technology 25, 1303-1309 (1990).
  • [14] W. Wołczyński, Crystal Research and Technology 25, 1433-1437 (1990).
  • [15] W. Wołczyński, Crystal Research and Technology 26, 173-178 (1991).
  • [16] W. Wołczyński, Crystal Research and Technology 27, 121-125 (1992).
  • [17] W. Wołczyński, Crystal Research and Technology 27, 195-200 (1992).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BSW3-0010-0022
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.