第 1 章 绪论 ……………………………………………………………… 001
1. 1 引言 …………………………………………………………………… 001
1. 2 界面现象与热毛细对流 ……………………………………………… 004
1. 3 晶体生长技术 ………………………………………………………… 005
1. 4 热毛细对流研究概况 ………………………………………………… 007
1. 5 蓝宝石单晶生长技术的现代趋势和应用进展 ……………………… 019
1. 6 研究内容 ……………………………………………………………… 030
第 2 章 环形双液层热毛细对流的基本解 ……………………………… 031
2. 1 引言 …………………………………………………………………… 031
2. 2 物理模型及相关假设 ………………………………………………… 031
2. 3 数学模型及其简化 …………………………………………………… 032
2. 4 控制方程和边界条件的无量纲化 …………………………………… 034
2. 5 数值求解 ……………………………………………………………… 036
2. 6 计算条件 ……………………………………………………………… 037
2. 7 基态解计算结果 ……………………………………………………… 037
2. 8 本章小结 ……………………………………………………………… 040
第 3 章 双液层热毛细对流稳定性分析方法 …………………………… 042
3. 1 引言 …………………………………………………………………… 042
3. 2 稳定性分析意义和线性稳定性分析方法 …………………………… 043
3. 3 线性扰动方程的建立 ………………………………………………… 045
3. 4 数值求解特征值问题 ………………………………………………… 051
3. 5 程序正确性及网格收敛性验证 ……………………………………… 058
3. 6 本章小结 ……………………………………………………………… 059
第 4 章 上固壁的环形双液层热毛细对流稳定性 ……………………… 060
4. 1 概述 …………………………………………………………………… 060
4. 2 5cSt 硅油/ HT-70 ……………………………………………………… 061
4. 3 B2O3/ 蓝宝石熔体 …………………………………………………… 064
4. 4 本章小结 ……………………………………………………………… 070
第 5 章 上固壁的环形双液层浮力-热毛细对流稳定性………………… 071
5. 1 概述 …………………………………………………………………… 071
5. 2 5cSt 硅油/ HT-70 ……………………………………………………… 071
5. 3 B2O3/ 蓝宝石熔体 …………………………………………………… 075
5. 4 本章小结 ……………………………………………………………… 080
第 6 章 上自由表面的环形双液层热毛细对流稳定性 ………………… 082
6. 1 概述 …………………………………………………………………… 082
6. 2 5cSt 硅油/ HT-70 ……………………………………………………… 082
6. 3 B2O3/ 蓝宝石熔体 …………………………………………………… 087
6. 4 本章小结 ……………………………………………………………… 090
第 7 章 上自由表面的环形双液层浮力-热毛细对流稳定性…………… 091
7. 1 概述 …………………………………………………………………… 091
7. 2 5cSt 硅油/ HT-70 ……………………………………………………… 091
7. 3 B2O3/ 蓝宝石熔体 …………………………………………………… 093
7. 4 本章小结 ……………………………………………………………… 097
第 8 章 Pr 数对环形双液层热毛细对流的影响 ………………………… 098
8. 1 概述 …………………………………………………………………… 098
8. 2 研究对象 ……………………………………………………………… 099
8. 3 结果与分析 …………………………………………………………… 099
8. 4 本章小结 ……………………………………………………………… 106
第 9 章 结论与展望 ……………………………………………………… 108
9. 1 主要结论 ……………………………………………………………… 108
9. 2 主要创新点 …………………………………………………………… 109
9. 3 后续工作建议 ………………………………………………………… 110
附录 ………………………………………………………………………… 111
参考文献 …………………………………………………………………… 113