Механизм роста кристаллического зародыша в переохлажденном расплаве при больших отклонениях от равновесия

Представлена неравновесная модель роста сферического кристалла в переохлажденном расплаве. Модель корректно учитывает эффект прогрева расплава вблизи межфазной поверхности, что в значительной степени влияет на скорость роста кристалла. Найдено аналитическое решение задачи в условиях сильной нестационарности процесса и при больших отклонениях от равновесия. Показано, что решения, полученные ранее в приближении квазистационарности, справедливы лишь при сравнительно малых начальных переохлаждениях и являются частным случаем найденного в работе решения. Продемонстрировано, что для исходных переохлаждений, меньших теплового эффекта превращения (критерий Кутателадзе больше единицы), на фронте кристаллизации со временем устанавливается равновесие. При этом решение задачи становится автомодельным. При переохлаждениях, больших критического, кристалл на протяжении всего времени растет в существенно неравновесных условиях. Исследовано влияние усадки вещества на скорость роста кристалла.