二元亞共融系統之凝固問題的暫態分析

Abstract

本篇論文乃是在探討二元亞共融系統之凝固問題的暫態分析，而亞共融合金的凝固情 形與一般純金屬物質的凝固情形不同，因為若所研究的對象為純金屬時，其相變化的 發生是在一固定的溫度之下（即凝固溫度），此時所分析的整個區域就如同傳統的相 變化模型，只包含有固態和液態兩個區域，即在此兩區域之間只以一單純的界面來分 隔；但若所研究的對象為合金時，則其相變化的發生並不是在一固定的溫度之下，而 是在一溫度的範圍之內，此時所分析的整個區域就不只包括固態與液態兩個區域，即 在這兩個區域之門尚有一固液共存的混合區存在，此為與傳統二區域模型的不同之處 ，亦即我們所稱的三區域相變化模型。另我們所討論的區域，為一有限的區域空間， 初始條件為一高於凝固溫度的固定溫度分佈，而當其一表面的溫度突然降至凝固溫度 以下，並在以後的時間中均保持固定不變時，便開始產生凝固的過程，其中，另一表 面我們則保持其為絕熱的狀態。在本篇中，為了簡化分析起見，我們做了些適當的假 設，並且以三區域模型的觀念來分析此所欲探討的問題，並且以積分法及數值法來求 出此系統的半解析解，如溫度分佈，界面位置和凝固時間等，並且我們亦以傳統二區 域之相變化模型的觀念來分析，其所求出的結果與以前他人所得出的結果互相比較， 以增加本篇論文的可信度與準確性。