热和流体数值模拟的泡生法流蓝宝石单晶生长

详细资料: 分类：蓝宝石长晶炉-钨制品新闻; 发布于 2013年12月09日星期一 10:45; 点击数：2567

数值计算已经执行了探讨温度和速度分布的泡生蓝宝石单晶生长过程中的不同阶段，有限元法是用来解决与适当的边界条件控制方程。在这里考虑的功率的历史，一个涡流生长过程中出现的熔体，并且其强度随输入功率被减小。在熔体等温线是由水流运动失真。晶体 - 熔体界面总是凸面朝向熔融并在早期阶段凸随着输入功率减小。当晶体 - 熔体界面靠近坩埚的底部，这个接口是因为减少了增长率从坩埚的底部引起的输入热量的上部区域附近的平坦近的顶点。因此，晶体的熔体界面的凸性降低的输入功率减少。晶体形状由本仿真预测相似，在行业中生长晶体。

在本工作中，三维特征的直径100毫米的锆石蓝宝石生长过程中熔体对流和直径为200毫米的Ky晶体进行了研究。该方法占与吸收和镜面反射晶体中，这是我们在2D建模1，2和3上的辐射热交换，一直延伸到三维计算域和耦合到熔体，水晶，以及坩埚三维传热。 3D熔体对流不稳定与结晶形成前都考虑到了直接数值模拟（DNS）方法内。 3D建模的结果进行了详细的讨论，并定量地对比二维建模和实验2和3的以前报道的数据。它已经发现的非恒定熔体对流在“播种之前”，“播种”和“肩负”成长阶段的特征是彼此完全不同的，这需要一种灵活的控制在坩埚中的径向和纵向温度梯度的提供高品质的蓝宝石晶体的稳定增长的最佳条件。

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