МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» В. Ю. ГершаноВ, С. И. ГармашоВ НЕЛИНЕЙНЫЕ НЕСТАЦИОНАРНЫЕ ЭФФЕКТЫ В ПРОЦЕССАХ МАССОПЕРЕНОСА Монография Ростов-на-Дону Издательство Южного федерального университета 2014 УДК 66.021.3 ББК 34.32 Г 38 Рекомендовано к печати редакционно-издательским советом Южного федерального университета Рецензенты: доктор Института электроники, связи и информационных технологий, Королевский университет Белфаста А. Щучинский <...> Сформулированы критерии стационарности тепловых условий эксперимента, при выполнении которых результаты исследований механизма и кинетики межфазных процессов можно рассматривать на основе теорий, описывающих массоперенос как строго стационарный. <...> Проблема нестационарного массопереноса при наличии межфазных ограничений. <...> Изменение температуры межфазных границ с постоянной скоростью. <...> Эффект переключения диффузионных потоков в нестационарных условиях . <...> Неравновесный захват примесей при нестационарной термомиграции . <...> Однако, если движущие силы массопереноса малы, что обычно имеет место в случае малых характеристических размеров жидкой фазы, межфазные ограничения (пересыщения, обеспечивающие протекание межфазных процессов) оказываются соизмеримыми с объемными (пересыщениями, обеспечивающими диффузионный процесс в объеме жидкой фазы). <...> В качестве модельного процесса использована термомиграция включений жидкой фазы двух типов – плоских прослоек и цилиндрических включений, для которых уравнение диффузии имеет, соответственно, одномерный и двумерный вид. <...> К ним относятся: термомиграция, т. е. перемещение включений жидкой фазы в объеме кристаллов и по его поверхности, процессы типа «пар – жидкое – твердое» (VLS-процесс), лежащий в основе роста нитевидных кристаллов, массоперенос 4 Предисловие <...>
Нелинейные_нестационарные_эффекты_в_процессах_массопереноса.pdf
удк 66.021.3
ббк 34.32
Г 38
рекомендовано к печати редакционно-издательским советом Южного
федерального университета
рецензенты:
доктор института электроники, связи и информационных технологий,
королевский университет белфаста
А. Щучинский;
доктор физико-математических наук, профессор, заведующий отделом
кристаллофизики нии физики ЮФу, зав. кафедрой технической
физики ЮФу
В. П. Сахненко
Гершанов в. Ю., Гармашов с. и.
Г 38
нелинейные нестационарные эффекты в процессах массопереноса:
монография / в. Ю. Гершанов, с. и. Гармашов. Южный федеральный
университет. – ростов-на-дону: издательство Южного
федерального университета, 2014. – 114 с.
ISBN 978-5-9275-1232-4
Представлена разработанная авторами теория нестационарного массопереноса
с учетом нелинейных граничных условий, на основе которой показана
возможность существования нелинейных нестационарных эффектов,
ранее не описанных в задачах о массопереносе. сформулированы критерии
стационарности тепловых условий эксперимента, при выполнении
которых результаты исследований механизма и кинетики межфазных
процессов можно рассматривать на основе теорий, описывающих массоперенос
как строго стационарный.
книга представляет интерес для специалистов в области роста кристаллов,
а также для студентов при изучении разделов по физике процессов
кристаллизации.
УДк 66.021.3
ББк 34.32
ISBN 978-5-9275-1232-4
© Южный федеральный университет, 2014
© Гершанов в. Ю., Гармашов с. и., 2014
© оформление. Макет. издательство
Южного федерального университета, 2014
Стр.2
оГлавлеНие
Предисловие авторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
Глава 1. Проблема нестационарного массопереноса
при наличии межфазных ограничений . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
Глава 2. Модель массопереноса в малых объемах . . . . . . . . . 22
Глава 3. Эффект ослабления межфазных ограничений . . . . . . 32
Глава 4. изменение температуры межфазных границ
с постоянной скоростью. аналитический подход . . . . . . . . . . 45
Глава 5. Эффект переключения диффузионных потоков
в нестационарных условиях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Глава 6. теория кинетического эксперимента . . . . . . . . . . . . 78
Глава 7. неравновесный захват примесей
при нестационарной термомиграции . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
основные обозначения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
3
Стр.3