鋁擠壓型材濃度梯度的影響：

從上述溫度梯度對固液面影響的討論中，鋁擠壓型材得知在正溫度梯度的情況下，平坦界面是穩(wěn)定的；在負(fù)溫度梯度時(shí)，平坦界面上不穩(wěn)定的，且是不可控的；在固液界面前沿具有狹小過冷區(qū)，而遠(yuǎn)離結(jié)晶前沿仍為正溫度梯度的過熱熔體的溫度下，平坦界面也是不穩(wěn)定的，但胞狀界面是穩(wěn)定的。

在生產(chǎn)實(shí)踐中，固液界面前沿總是存在溫度梯度的。下面定性地討論在有溫度梯度的情況下，濃度梯度對固液界面的影響。

設(shè)熔體中的溫度分布如圖a所示，為正溫度梯度，如果沒有溶質(zhì)的影響，平坦界面為穩(wěn)定界面。但是若熔體中含有溶質(zhì)，其平衡分凝系數(shù)Ko＜1。這就使得：（1）在晶體生長時(shí)，溶質(zhì)不斷地被排泄出來形成溶質(zhì)邊界層，溶質(zhì)邊界層中的溶質(zhì)分布如圖b所示；（2）熔體的凝固點(diǎn)隨溶質(zhì)濃度的增加而降低，如圖c所示。由于溶質(zhì)邊界層中溶質(zhì)濃度隨離界面的距離z的增加而減小，故邊界層中的凝固點(diǎn)也將隨z的增加而上升。邊界層中凝固點(diǎn)關(guān)于距離的變化如圖d所示。在z=0處，邊界層中濃度最高，為Cl（0），如圖b所示；相應(yīng)的凝固點(diǎn)最低，為To，如圖c圖d所示；之后，隨著z的增加，因溶質(zhì)濃度降低，凝固點(diǎn)隨之升高，至z=δ處，溶質(zhì)濃度達(dá)到平均濃度Cl，其凝固點(diǎn)也升高至相應(yīng)的Tm。在邊界外，濃度是均勻的，故其凝固點(diǎn)恒為Tm。因此熔體中存有溶質(zhì)時(shí)，當(dāng)溶質(zhì)邊界層建立后，邊界層內(nèi)各點(diǎn)的凝固點(diǎn)不等，如圖d所示。雖然界面實(shí)際溫度仍為凝固點(diǎn)，而且當(dāng)離開界面進(jìn)入熔體時(shí)，熔體的實(shí)際溫度上升，但在圖d的陰影線區(qū)域內(nèi)，熔體的實(shí)際溫度卻低于凝固點(diǎn)，這意味著熔體處于過冷狀態(tài)，在平坦界面上因干擾產(chǎn)生的凸緣，其尖端處于過冷度較大的熔體中，生長速率比界面快，凸緣不能自動(dòng)消失，平坦界面的穩(wěn)定性被破壞了。原來固液界面前沿的過熱熔體，因溶質(zhì)（第二部分）的出現(xiàn)而產(chǎn)生一過冷區(qū)，這種現(xiàn)象稱為組分過冷。

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