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定量相场模式在三维合金垂直固化之研究

定量相场模式在三维合金垂直固化之研究

Three-Dimensional Quantitative Phase Field Modeling of Directional Solidification of a Binary Alloy

作     者:蔡亞陸 

作者单位:台湾大学 

作者专业:化学工程学研究所

授予单位:台湾大学

授予年度:2008年

页      码:P1-54页

主      题:三維 固化 相場模式 

摘      要:在自然界及工程研究中,合金单向凝固非常重要的课题,固化的条件控制会大大的影响材料的性质,例如机械强度、硬度等等,所以如果能够深入的了解固化程序地机制、原理,可以加强我们掌控材料的性质及应用,这也是为什麽科学家对於这方面有这麽大的兴趣主要的原因。 而本篇研究是利用相场模式(Phase field model)及适应性网格来模拟垂直固化,主要探讨两个方向。第一观察垂直固化的薄膜厚度对於二维的结果影响,我们发现当薄膜厚度很小时,晶体的形状和二维得到的结果类似,而当增加厚度增加到一定大小时,二维的形状会渐渐转变成三维的立方堆积的形状,并且对於界面的稳定度也会有所改变。 第二我们探讨三维垂直固化的问题,讨论晶体的性质(如非均向性),对於晶体的形状及排列方式所造成的影响,我们发现在不同的非均向性时,晶体排列的方式会有所不同,另外我们更延伸了之前文献所做出来的结果,使得模拟能更接近实验所观察到的结果。

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