各向异性表面张力对定向凝固中共晶生长r形态稳定性的影响

摘要

研究各向异性表面张力对定向凝固中共晶生长形态稳定性的影响.应用多重变量展开法导出了共晶界面表达式和扰动振幅的变化率满足的色散关系.结果表明,共晶生长系统有两种整体不稳定性机理:由非震荡导致的"交换稳定性"机理和由震荡导致的"整体波动不稳定性"机理.震荡有四种典型模式,即:反对称-反对称(AA-),对称-反对称(SA-)、反对称-对称(AS-)和对称-对称(SS-)模式.稳定性分析表明:共晶界面形态稳定性取决于Peclet数 ε 的某一个临界值 ε?,当 ε 大于临界值 ε? 时,共晶界面形态不稳定;当 ε 小于临界值 ε?时,共晶界面形态稳定.随着各向异性表面张力增大,对应于AA-,SA-和SS-模式的临界值 εaa?,εsa? 和 εss?随之减小,表明各向异性表面张力减小这三种模式的稳定性区域;然而,随着各向异性表面张力增大,对应于AS-模式的临界值 εas? 随之增大,表明各向异性表面张力增大AS-模式的稳定性区域.