二元合金於震盪熔區之形態穩定特性; Studies on the Morphological Instabilities of Binary Alloys During Directional Solidification into an Oscillatory Molten Zone

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题名:	二元合金於震盪熔區之形態穩定特性;Studies on the Morphological Instabilities of Binary Alloys During Directional Solidification into an Oscillatory Molten Zone
作者:	鍾志昂
贡献者:	機械工程學系
关键词:	固化;形態穩定;穩定分析;熔區震盪;機械工程類
日期:	2006-07-01
上传时间:	2010-12-06 15:10:16 (UTC+8)
出版者:	行政院國家科學委員會
摘要:	單向固化為生產矽晶圓、氣渦輪葉片以及3C 產業光纖晶體的重要製程，在未來的電子材料及航空工業的需求上，都需要更高的產品品質，而改良製程獲得高品質的原材，則有賴於對熔液流動特性的充分掌握。由於固化的過程中，包含了質傳、熱傳、流體力學及熱力學等交互作用，產生了複雜的流場，故需要一步一步分析合金固化時固液介面可能發生的不穩定機制。本計劃將研究震盪熔區對形態穩定區域分佈的影響，討論調變頻率值及調變振幅大小，而改善固化合金的機械性質。在實際的物理系統中，熔區震盪可因熔液力學特性產生如發生於熔區的熱張力對流，或是位於衛星的太空實驗因軌道運轉產生的溫差週期影響，或是人為主動的設計施與。研究震盪熔區對形態穩定的影引響具有兩方面的意義。一為將震盪調變視為主動施加的外力，研究其抑制形態不穩定的可行性，二為近年由於固化技術的提昇而促使快速固化技術的發展，如雷射提拉法等，在此類固化方法的操作中，由於熱張力等因素，常引發熔區的震盪行為，為提昇新技術的發展，有必要對熔區的震盪進行理論系統的探討。考慮問題的複雜性與研究的周延，本計畫預計以二年時間完成。第一年，我們將建構系統的數學模式，利用解析的方法，探討系統基態流場的特性，接著對此基態流場進行線性穩定分析，以數值計算方式探討熔區震盪的調變振幅與頻率，建立熔區震盪對固液介面的形態穩定特性的基本力學機制。第二年，延伸前述第一年的數學模式，以涵蓋快速固化所引發的非平衡熱力學的固液介面模型，利用解析的方法，探討系統基態流場的特性，並進行線性穩定分析，與第一年結果比對以確定非平衡熱力現象的影響並對目前發展的快速固化技術提供建言。研究期間：9408 ~ 9507
關聯:	財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心
显示于类别:	[機械工程學系] 研究計畫

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