Управление формами жидких включений при термомиграции Ростовский государственный университет Научный руководитель: Гершанов Владимир Юрьевич, Кандидат физ.-мат. наук Рассматривается термомиграция (зонная перекристаллизация градиентомтемпературы) в нестационарныхтепловых условиях (малые пилообразныеколебания температуры с разной скоростью повышения и понижения) [1,2].Как показано в работе [3],форма сечений жидких включений может изменяться при отклонении тепловых условий от стационарных, причем характер изменения определяется формой колебания температуры.Управляя формой колебаний, можно обратимо менять ширину легированного слоя впроцессе термомиграции [4] .Проведены эксперименты с цельювыявления эффекта изменения формы поперечного сечения цилиндрического включения раствора кремния в расплаве алюминия в кристалле кремния иоценки управляемости этой формы. Первый эксперимент был проведен для получения равновесной формы при следующих условиях: система была нагрета до температуры Т=1050 С и выдержана в строго стационарных условиях 15мин. Второй эксперимент был проведен при однократном колебании температуры.Система была нагрета до рабочей температуры Т=1040 С и медленно охлаждалась со скоростью изменения температуры порядка 0,1 К/с в течение 64 мин.Для проведения третьего эксперимента была произведена серия асимметричных колебаний температуры со скоростями нагрева порядка 0,1 К/си охлаждения порядка 3 К/с. Время проведения эксперимента 18 мин.По итогам экспериментов сделаны следующие выводы:1.Экспериментально подтверждена принципиальная возможность управления формой жидкого включения в нестационарных тепловых условиях.2.Экспериментально обнаружено, что при медленном понижении температуры затруднены процессы на сингулярных границах жидкого включения - при однократном колебании температуры (быстрый нагрев и медленное охлаждение)наблюдалось сжатие формы включения вдоль сингулярных границ.3.Наблюдалось вытягивание формы включения вдоль сингулярных границ при асимметричных колебаниях температуры (скорость нагрева меньше скорости охлаждения).Список литературы: [1] Phann W. G., and Metals J., v. 7, N 9, p. 961 (1955) [2] Gershanov V. Yu, Garmashov S. I., andMinyaev A. R.. Alternation of the Flows of Liquid Components under AsymmetricTemperature Oscillations. MRS 1999 Fall Meeting. November 22 - 28, 1999, Boston, Abstracts B8. 82,p.115. [3] Gershanov V. Yu. Nonlinear non - stationary effects inthermomigration processes. MRS 1997 Fall Meeting, December 1 - 5, 1997, Boston, Abstracts B6. 73, p.60. [4] Миняев А. Р.,Носулева И. Ю. Сборник тезисовВНКСФ - 5. стр.190, Екатеринбург, 1999. |
(c) АСФ России, 2001 |