【摘 要】
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该论文设计和建立了一台加磁场高温熔体晶体生长实时观察装置,并利用该设备对两种比较有代表性的氧化物BiSiO和KNbO中的Maranogni对流进行了较为系统的研究,并且研究了磁场对
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该论文设计和建立了一台加磁场高温熔体晶体生长实时观察装置,并利用该设备对两种比较有代表性的氧化物Bi<,12>SiO<,20>和KNbO<,3>中的Maranogni对流进行了较为系统的研究,并且研究了磁场对KNbO<,3>熔体中温度分布的影响.为了获得坩埚的温度分布,作者发展了一种利用溶解度是温度单值函数的规律来测量小尺寸坩埚温度分布的近似测温方法,测量了该坩埚的温度分布.对于Bi<,12>SiO<,20>熔体主要研究了表面图样的定常态与振荡态不稳定性,以及由定常态向振荡态的转捩过程.由于熔体表面的温度梯度而引起的熔体自由表面的变形以及坩埚上的温度分布的镜面对称性是形成熔体表面"人"字形图样的原因.随着熔体温度的升高,熔体表面的温度梯度也会增大,进而引起自由表面变形有增大,当变形达到一定程度后,图样就会转变为振荡态.表面图样起振时的Marangoni数与理论预测的临界Marangoni数相同,证明可以利用自由表面振荡来研究Marangoni对流向振荡态的转捩的过程?作者还研究了重力对于熔体表面变形的影响.对于KNbO<,3>则主要研究了溶体在降温过程中出现的振荡频率分别为1.0-1.4H<,z>和2.6-3.5H<,z>、模式为2和3的两种振荡流,以及它们之间的相互转变;用三维不定常的数值模型模拟了Biot数分别为2×10<-8>和1×10<-9>情况下熔体中的流场和温场,发现熔体向环境的热辐射的量越大,则熔体中心区域的温度就越低;研究了熔体在磁场作用下的温度分布,结果发现随着磁场强度的增大,熔体沿径向的温度梯度就越小?证明磁场可以影响氧化物熔体的对流状态.
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