538–549 2017 c СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАХВАТА ПРИМЕСИ И ИЗМЕНЕНИЯ СВОБОДНОЙ ЭНЕРГИИ ГИББСА В ЗОНЕ ФАЗОВОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ ПРИ ЛОКАЛЬНО-НЕРАВНОВЕСНОМ ЗАТВЕРДЕВАНИИ БИНАРНЫХ РАСПЛАВОВ С. Л. <...> Соболев* Институт проблем химической физики Российской академии наук 142432, Черноголовка, Московская обл., Россия Поступила в редакцию 15 апреля 2016 г. Предложена аналитическая модель, описывающая влияние захвата примеси при высокоскоростном затвердевании бинарных расплавов на компоненты изменения свободной энергии Гиббса в зоне фазового превращения, в частности на энергию, необходимую для переноса примеси через зону фазового превращения (solute drag (SD) energy). <...> При относительно невысоких скоростях движения фронта затвердевания, V<VD,где VD —характерная диффузионная скорость, все компоненты свободной энергии Гиббса существенно зависят от процессов диффузии и разделения примеси. <...> Когда V ≥ VD, локально-неравновесные эффекты приводят к резкому переходу к бездиффузионному режиму затвердевания. <...> Переход к бездиффузионному режиму сопровождается полным захватом примеси и нулевым значением SD-энергии. <...> Такие процессы обычно описываются на основе гипотезы о локальном равновесии, когда локальные во времени и пространстве соотношения между термодинамическими величинами в неравновесной системе остаются теми же самыми, что и для равновесной системы [7]. <...> Этот подход основан на гипотезе о локальном равновесии и используется классической термодинамикой необратимых процессов (КТНП). <...> В контексте процессов затвердевания бинарных расплавов локально-равновесное приближение справедливо при относительно невысоких скоростях движения фронта затвердевания V VD,где VD =1–20 м/с— характерная диффузионная скорость в объеме жидкой фазы [8–13]. <...> Это означает, что затвердевание расплавов с низкой ско* E-mail: sobolev@icp.ac.ru 538 ростью распространения фронта, V VD, происходит при локально-равновесных условиях и может быть описано на основе КТНП <...>