三成分融液のミクロ・マクロ凝固

三元熔体的微观-宏观凝固

基本信息

  • 批准号:
    09750244
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.41万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
  • 财政年份:
    1997
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1997 至 1998
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

三成分系融液の凝固の過程と機構の詳細を究明するため,塩化アンモニウムと塩化ナトリウムを溶質とする水溶液を試料としたシミュレーション凝固実験と凝固の素過程を考慮に入れた理論解析を行い,以下の知見を得た.1. 水の割合が一定の場合,溶質の量比一定直線が三元共晶点を通らない初期組成においては,氷とそれぞれの塩からなる二元共晶が氷結晶に沿う形で成長する.これに対して,溶質の量比一定直線が三元共晶点を通る初期組成においては,ほぼ平らな界面をもつ三元共晶が出現し,氷晶のマッシュ域から直接に完全固相が形成される.2. 氷結晶とそれに続いて出現する二元共晶組織の形態は,冷却速度の増加とともに微細なものとなっていく.3. 氷晶のマッシュに対しては,水の割合が結晶の数密度とそれによって空間が占有される固相率に,冷却速度が二次アームを含めた結晶の数密度に影響を及ぼし,さまざまな組織が形成される.二元共晶マッシュにおいては,溶質の量比で支配される組成の偏析が顕著であり,組織形態は先行する氷晶で拘束される.4. 過冷却が存在しない平衡凝固の過程を対象として,水和イオンがイオン結晶となる際の溶解エンタルピーを考慮に入れた多成分系の凝固モデルを提示し,理論解析を行った.5. 得られた理論解析の結果と実験との比較により,ここで提示されたモデルの妥当性が概ね確認できたが,水和イオンと水分子や水和イオン間の相互作用,ならびに拡散などのミクロ挙動を組み込んだ凝固モデルの確立が求められる.
A detailed study of the solidification process and mechanism of a three-component system melt is carried out. The following observations are made. When water is cut and mixed, the solute ratio is fixed, and the ternary eutectic point passes through the initial composition. In this case, the ratio of solute to solute is constant, and the ternary eutectic point is formed directly from the initial composition. 2. The morphology of binary eutectic structure appears in the crystal, and the cooling rate increases. Because of the existence of crystals, the number density of crystals and the solid phase ratio of the open space are occupied by the separation of water, and the cooling rate is affected by the number density of crystals including secondary crystals, so that a structure is formed. Binary eutectics are controlled by the ratio of solute to solute, and the segregation of the composition is controlled by the ratio of solute to solute. The existence of supercooling in the process of equilibrium solidification is related to the crystallization of water and water, and the dissolution of water and water is considered in the solidification of multicomponent systems. The results of theoretical analysis and comparison indicate that the validity of the solution is confirmed. The interaction between water and water molecules is confirmed.

项目成果

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