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一方向凝固過程における対流制御と結晶成長

单向凝固过程中的对流控制和晶体生长

基本信息

批准号：
08650260
负责人：
西村龍夫
金额：
--
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650260/
关键词：
組成対流凝固結晶成長過冷却度固相率

项目摘要

本研究では2成分系の凝固によって生じる組成対流と結晶形態の関係を明らかにする目的で、対流を制御させて結晶形態の変化およびその熱、物質輸送過程を実験的に調査した。2成分系として過共晶濃度の塩化アンモニウム水溶液を用い、塩化アンモニウムの結晶を下側から一様に成長させた。また対流を制御するため、溶液に増粘剤であるポリマーを微量添加した(1wt%)。マッシ-と呼ばれる結晶と水溶液とが共存する層内の温度と濃度を自作したマイクロブローブで同時測定することにより過冷度を評価した。一方、結晶形態はビデオマイクロスコ-ブで観察した。主要な結果は次の通りである。1 増粘剤の有無にかかわらず、マッシ-層内は界面近傍を除いて熱力学的平衡状態が保持される。2 界面近傍の過冷度ΔTは結晶成長速度sと関連し(s∝ΔT^2)、増粘剤混入は過冷度を約1℃増加させる。3 マッシ-層内の物質収支から平均固層率を推算したところ、増粘剤を混入しない場合は0.08であり、混入した場合は0.045に減少した。固相率の減少は、デントライト結晶の2次アームが大きく成長し、結晶間隔が大きくなることが原因である。したがって、対流の抑制が結晶構造を粗にする傾向がある。この理由は今後の検討課題とする。

This study aims to investigate the solidification process of two component systems, the relationship between composition and crystal morphology, the control of crystal morphology, and the thermal and material transport process. 2. The composition system is composed of the following components: aqueous solution, eutectic concentration, crystallization, growth, etc. A trace amount (1wt%) is added to the solution. The temperature of the crystal layer is determined automatically. A square, crystalline form is not easy to detect. The main result is that the second time through. 1. The thermodynamic equilibrium state is maintained in the vicinity of the interlayer interface. 2. The undercooling ΔT near the interface is related to the crystal growth rate s ~(s ∞ ΔT^2), and the viscosity of the mixture is increased by about 1℃. 3. The average solid layer ratio of the substance in the layer is calculated by 0.08%, and the viscosity is decreased by 0.045%. The decrease of solid phase ratio is due to the large growth and large crystal spacing. There is a tendency to suppress crystallization. The reason for this is a subject for future discussion.