单向凝固亚结构的特征尺度研究

采用透明模型合金和金属合金进行对比实验研究，系统地揭示了单相凝固亚结构的特征尺度随凝固控制参数变化的动态响应规律，取得了以下主要研究结果：①平界面失稳初始扰动波长选择由Warren和Langer提出的本征波长，而不是由线性理论所给的振幅发展速率最快的波长。②枝晶一次间距选择一个较宽的分布范围，该范围下实验结果与W-L模型和Hunt-Lu模型都吻合得很好；而平均一次间距则与凝固控制参数变化的经历显著相关。③在实验结果的基础上提出了一恒速定向凝固的数值模型，该模型能很好地解释已取得的实验结果。④尖端半径和初始二次间距与凝固控制参数变化的经历无关，且两者呈一定的比例关系；而远离尖端的二次间距则是明显历史相关的。