Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2025, выпуск 7 » Статья стр. 1335
<<<>>>
Влияние электрических полей на процесс образования зародышей твердой фазы в металлических расплавах
Российский научный фонд, 22-79-10229
Невский С.А.1, Коновалов С.В.1, Бащенко Л.П.1, Громов В.Е.1, Михайлов Д.Д.1, Грановский А.Ю.1
1Сибирский государственный индустриальный университет, Новокузнецк, Россия
Email: nevskiy.sergei@yandex.ru
Поступила в редакцию: 15 ноября 2024 г.
В окончательной редакции: 3 марта 2025 г.
Принята к печати: 9 марта 2025 г.
Выставление онлайн: 16 июня 2025 г.
PDF версия
Изучено воздействие электрического поля на процесс кристаллизации металлических материалов на основе представлений о том, что зародыши твердой фазы образуются вследствие неадиабатических переходов Ландау-Зинера и переходов, обусловленных термическими флуктуациями. На основе анализа уравнений кинетики образования и роста зародышей твердой фазы для двух параметров порядка установлено, что постоянные и импульсные электрические поля приводят к тому, что статический автосолитон, который соответствует зародышу твердой фазы, образуется за меньшее время, чем в отсутствие поля, при этом с ростом амплитудного значения напряженности поля этот эффект усиливается. Такой же эффект возникает и при увеличении длительности импульса при неизменной амплитуде. Показано, что в случае диффузионных фазовых превращений, которые описываются волной переключения, воздействие электрического поля приводит к увеличению скорости распространения этой волны. Установленный эффект зависит только от амплитуды импульсного электрического поля и не зависит от его длительности. Ключевые слова: фазовые переходы "жидкость-твердое тело", электрическое поле, неадиабатические переходы Ландау-Зинера, термические флуктуации, автосолитоны.
  1. S. Ghosh, J. Zollinger, M. Zaloznik, D. Banerjee, C.K. Newman, R. Arroyave. Additive Manufacturing, 78, 103845 (2023). DOI: 10.1016/j.addma.2023.103845
  2. Y. Chen, X.B. Qi, D.Zh. Li, X.H. Kang, N.M. Xiao. Comp. Mater. Sci., 104, 155 (2015). DOI: 0.1016/j.commatsci.2015.04.003
  3. Ch.-Sh. Zhu, Sh. Xu, L. Feng, D. Han, K.-M. Wang. Comp. Mater. Sci., 160, 53 (2019). DOI: 10.1016/j.commatsci.2018.12.058
  4. X. Zhang, H. Wang, W. Kuang, J. Zhang. Acta Mater., 128, 258 (2017). DOI: 10.1016/j.actamat.2017.02.026
  5. J. Kundin, E. Pogorelov, H. Emmerich. Acta Mater., 83, 448 (2015). DOI: 10.1016/j.actamat.2014.09.057
  6. P.P. Kaminskii, Yu.A. Khon. Theor. Appl. Fracture Mechan., 51, 161 (2009). DOI: 10.1016/j.tafmec.2009.05.006
  7. E.E. Slyadnikov. Metals, 11, 1390 (2021). DOI: 10.3390/met11091390
  8. X. Yang, J. Zhao. Comput. Phys. Commun., 235, 234 (2019). DOI: 10.1016/j.cpc.2018.08.012
  9. A.G. Khachaturyan. Theory of structural transformations in solids (Wiley, NY., 1983)
  10. Д.В. Александров, Г.Ю. Дубовой, А.П. Малыгин, И.Г. Низовцева, Л.В. Торопова. Расплавы, 1, 3 (2017). [D.V. Alexandrov, G.Y. Dubovoy, A.P. Malygin, I.G. Nizovtseva, L.V. Toropova. Russ. Metallurgy, 2017, 127 (2017). DOI: 10.1134/S0036029517020021]
  11. Д.В. Александров, П.К. Галенко. УФН, 184, 833 (2014). [D.V. Alexandrov, P.K. Galenko. Phys.-Usp., 57 (8), 771 (2014). DOI: 10.3367/UFNe.0184.201408b.0833]
  12. B. Nestler, A.A. Wheeler. Comp. Phys. Commun., 147, 230 (2002). DOI: 10.1016/S0010-4655(02)00252-7
  13. В.Г. Лебедев. ЖТФ, 92 (2), 187 (2022)
  14. D.V. Alexandrov, L.V. Toropova. Scientific Reports, 12, 17857 (2022). DOI: 10.1038/s41598-022-22786-w
  15. D.V. Aleksandrov, I.V. Aleksandrova, A.A. Ivanov, I.O. Starodumov, L.V. Toropova. Rasplavy, 1, 37 (2020). DOI: 10.31857/S0235010620010028
  16. A. Lahiri, A. Choudhury. J. Crystal Growth, 459, 1 (2017). DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2016.11.046
  17. S.A. Kukushkin, A.V. Osipov. Prog. Surf. Sci., 151 (1), 1 (1996). DOI: 10.1016/0079-6816(96)82931-5
  18. Ю.А. Хон. ФТТ, 65 (8), 1263 (2023)
  19. Ю.А. Хон. ФТТ, 66 (3), 342 (2024)
  20. Б.С. Кернер, В.В. Осипов. УФН, 157 (2), 201 (1989). [B.S. Kerner, V.V. Osipov. Phys.-Usp., 32 (2), 101 (1989).]
  21. Y.J. Choi, K. Ryu, H.-L. Lee, S.J. Moon. Thin Solid Films, 779, 139919 (2023). DOI: 10.1016/j.tsf.2023.139919
  22. K. Ryu, J.-Y. Park, S.J. Moon. Mater. Sci. Semicond. Process., 158, 107352 (2023). DOI: 10.1016/j.mssp.2023.107352
  23. I.F. Selyanin, S.N. Starovatskaya, A.A. Kutsenko, A.I. Kutsenko. Steel in Translation, 42 (12), 814 (2012)
  24. В.Б. Деев, Э.Х. Ри, Е.С. Прусов, М.А. Ермаков, А.В. Гончаров. Известия вузов. Цветная металлургия, 27 (4), 32 (2021). DOI: 10.17073/0021-3438-2021-4-32-41
  25. A.L. Fiona, N. Radacsi. Cryst. Eng. Comm., 21, 5014 (2019). DOI: 10.1039/c9ce00755e
  26. D. Kashchiev. Nucleation: Basic Theory with Applications (Butterworth-Heinemann, NY., 2000)
  27. J. Tang, S. Li, X. Mao, Y. Du. J. Phys. D: Appl. Phys., 38, 729 (2005)
  28. П.П. Каминский. Необратимая деформация кристаллов как структурное превращение, инициируемое изменением межатомного взаимодействи (Докт. дисс., 2015)
  29. O.V. Ivakhnenko, S.N. Shevchenko, F. Nori. Phys. Reports, 995, 1 (2023). DOI: 10.1016/j.physrep.2022.10.002
  30. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Курс теоретической физики. Квантовая механика (нерелятивистская теория) (Физматлит, М., 2004), т. III
  31. P.C. Hohenberg, A.P. Krekhov. Phys. Reports, 572, 1 (2015). DOI: 10.1016/j.physrep.2015.01.001
  32. G. Nicolis, I. Prigogine. Self-Organization in Non-equilibrium system (Wiley, NY., 1977)
  33. G.R. Li, B.W. Zhao, H.M. Wang, Z.J. Ji, X.F. Ding, H. Nan, J.J. Zhang, T.T. Wu, S.M. Chen. Mater. Characterization, 211, 113919 (2024). DOI: 10.1016/j.matchar.2024.113919
  34. А.Ю. Лоскутов, А.С. Михайлов. Введение в синергетику (Наука, М., 1990)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme