Кристаллизация бинарных расплавов и распад пересыщенных твердых растворов в неизотермических условиях

Развита теория начальных стадий кристаллизации бинарных расплавов. Рассмотрение кристаллизации ведется на примере систем, образующих в твердом состоянии непрерывный ряд твердых растворов и систем, не растворимых друг в друге в твердом состоянии. Основная идея заключается в том, что на процесс диффузионной коалесценции выделений новой фазы, образовавшихся при кристаллизации расплавов в замкнутых системах, накладываются тепловые поля, образующиеся вследствие выделения скрытой теплоты кристаллизации.
Получена полная система уравнений, описывающая этот процесс. При асимптотическом решении этой системы уравнений найдены зависимости изменения среднего размера, плотности и функции распределения выделений новой фазы во времени. Доказано, что выделения новой фазы растут за счет двух процессов, а именно: диффузионного и теплового, один из которых связан с изменением пересыщения (диффузионный), а другой — с изменением переохлаждения. Найдено, что скорость роста выделений новой фазы определяется коэффициентом, обобщающим коэффициент диффузии и коэффициент теплопроводности. Определено, когда будет происходить смена механизмов переноса от диффузионного к тепловому и наоборот. В случае кристаллизации веществ, образующих в твердом состоянии непрерывный ряд твердых растворов, получено распределение выделений новой фазы по составу. Найдены кинетические фазовые диаграммы.