- Код статьи
- 10.31857/S0044453724110048-1
- DOI
- 10.31857/S0044453724110048
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 98 / Номер выпуска 11
- Страницы
- 34-39
- Аннотация
- Разработана новая вариационная теория роста частиц новой фазы в переохлажденных многокомпонентных расплавах. Процессу кристаллизации переохлажденных металлических расплавов свойственны проявления различных нелинейных эффектов на поверхности растущего кристалла. Для учета таких эффектов нами разработан новый вариационный метод неравновесной термодинамики, основанный на принципе минимума производства энтропии. Использование метода позволило описать рост зародыша новой фазы с учетом взаимосвязанного влияния тепловых и диффузионных процессов, а также влияния нестационарных эффектов, связанных с отклонением от локального равновесия у поверхности растущего зародыша. При этом процессы перехода компонентов через фазовую границу описывались в виде химических реакций. Преимущество разработанной теории заключается в возможности обобщенного теоретического описания нелинейных эффектов у поверхности кристалла. Для демонстрации возможного применения разработанного подхода приведены выражения роста кристалла для различных типов многокомпонентных металлических систем.
- Ключевые слова
- рост кристаллов неравновесная термодинамика химические реакции нелинейные процессы
- Дата публикации
- 12.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 2
Библиография
- 1. Herlach D., Galenko P., Holland-Moritz D. Metastable Solids from Undercooled Melts. Amsterdam: Elsevier, 2007.
- 2. Гамов П.А., Дрозин А.Д., Дудоров М.В., Рощин В.Е. // Металлы. 2012. № 6. С. 101.
- 3. Baker J.C., Сahn J.W. // Acta Metallurgica. 1969. № 17. P. 575.
- 4. Aziz M.J., Kaplan T. // Ibid. 1988. № 36. P. 2335.
- 5. Pinomaa T., Provatas N. // Ibid. 2019. № 168. P. 167.
- 6. Jackson K.A., Beatty K.M., Gudgel K.A. // J/ of Crystal Growth. 2004. № 271, P. 481.
- 7. Fang Y., Galenko P.K., Liu D. et al. // Phil. Trans. R. Soc. 2022. № 380. P. 2217.
- 8. Sobolev S.L., Tokmachev M.G., Kolobov Y.R. // Materials. 2023. № 16. P. 1622.
- 9. Galenko P.K., Ankudinov V. // Acta Materialia. 2019. № 168. P. 203.
- 10. Galenko P., Sobolev S. // Physical Review E. 1997. № 55. P. 343.
- 11. Sobolev S.L. // Physical Review E. 1997. № 55. P. 6845.
- 12. Boettinger W.J., Warren J.A., Beckermann C. et al. // Annual Review of Materials Research. 2002. № 32. P. 163.
- 13. Sekerka R.F. in Advances in Crystal Growth Research. Amsterdam: Elsevier, 2001.
- 14. Jokisaari A.M., Voorhees P.W., Guyer J.E. et al. // Computational Materials Science. 2017. № 126. P. 139.
- 15. Dudorov M.V. // J. of Crystal Growth. 2014. № 396. P. 45.
- 16. Dudorov M.V., Drozin A.D., Roshchin V.E. // Crystals. 2022. № 12. P. 1522.
- 17. Prigogine I., Defay R. Chemical Thermodynamics. Harlow: Longman, 1954.
- 18. de Groot S.R., Mazur P. Non-Equilibrium Thermodynamics. London: Dover, 1984.
- 19. Kjelstrup S., Bedeaux D. Series on advances in statistical mechanics. NJ: World Scientific, 2008.
- 20. Jou D., Casas-Vázquez J., Lebon G. Extended Irreversible Thermodynamics. New York: Springer, 2010.
- 21. Дрозин А.Д. Рост микрочастиц продуктов химических реакций в жидком растворе: монография. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007.
- 22. Glansdorff P., Prigogine I. Thermodynamic Theory of Structure, Stability and Fluctuations. New York: John Wiley&Sons, 1971.
- 23. Gyarmati I. Non-Equilibrium Thermodynamics. Berlin: Springer, 1970.
- 24. Gruber C., Brechet S.D. // Entropy. 2011. № 13. P. 367.
- 25. Gay-Balmaz F., Yoshimura H. // Ibid. 2019. № 21. P. 8.
- 26. Lanczos C. The Variational Principles of Mechanics. New York: Dover Publications, 1986.
- 27. Gelfand I.M., Fomin S.V., Silverman R.A. Calculus of Variations. New York: Dover Publications, 2000.
- 28. Dudorov M.V., Drozin A.D., Stryukov A.V. et al. // J. of Physics: Condensed Matter. 2022. № 34. P. 444002.
