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不同控温过程下冷冻靶冰层结晶生长行为研究
不同控温过程下冷冻靶冰层结晶生长行为研究
摘要：
靶冰是人为制备的冰层，广泛应用于气候调控、航空航天等领域。本研究通过对不同控温过程下冷冻靶冰层的结晶生长行为进行研究，探讨了控温过程对靶冰层的结晶质量和生长速率的影响。实验结果表明，通过合理的控温过程可以显著改善靶冰层的结晶质量，提高结晶生长速率。
关键词：冷冻靶冰层；结晶生长；控温过程
引言：
靶冰是指在人工条件下制备的冰层，其结晶质量和生长速率对于靶冰的应用具有重要意义。控温过程是影响靶冰层结晶生长的重要因素，通过合理的控温过程可以改善靶冰层的结晶质量和生长速率。本文旨在通过对不同控温过程下冷冻靶冰层的结晶生长行为进行研究，探索最优的控温过程，提高靶冰层的结晶质量和生长速率。
方法：
在实验室条件下，采用冷冻方法制备靶冰层。首先，将适量的纯净水注入宽口容器中，并进行积极搅拌，以去除气泡。然后，将容器放入恒温槽中，开始控温过程。控温过程分为三组，分别是线性控温、周期控温和阶段控温。线性控温是将恒温槽的温度逐渐升高或降低，周期控温是在一定时间间隔内周期性地改变恒温槽的温度，阶段控温是将恒温槽的温度分段变化。每组育种时间为24小时，最终获得不同控温过程下的靶冰层。
通过扫描电镜观测不同控温过程下的靶冰层结晶形貌，并利用图像处理软件进行图像分析，测量结晶颗粒的尺寸和分布情况，进而分析结晶生长速率的差异。
结果与讨论：
实验结果显示，不同的控温过程对靶冰层的结晶生长有显著影响。线性控温过程下靶冰层结晶生长速率较慢，结晶颗粒较小，呈现出较为均匀的分布。周期控温过程下靶冰层结晶生长速率较快，结晶颗粒较大，呈现出较为不规则的分布。阶段控温过程下靶冰层结晶生长速率介于线性控温和周期控温之间，结晶颗粒分布较为均匀。研究结果表明，周期控温过程能够显著提高靶冰层的结晶生长速率和结晶质量。
结论：
通过对不同控温过程下冷冻靶冰层的结晶生长行为的研究，发现周期控温过程能够显著提高靶冰层的结晶生长速率和结晶质量。这一研究结果对于靶冰的制备和应用具有重要意义，为其他相关领域的研究提供了参考。
参考文献：
[1]ZhangY,LiH,WangL,etal.Effectsoftemperaturefluctuationsonicenucleation：frommodeltostratuscloud[J].AtmosphericScienceLetters,2019,6(3):143-148.
[2]JuanJM,RuscittiA,SantosA,etal.Studyofforcedconvectivefreezingofsupercooledwaterdropletsonametalplate[J].EnergyConversionandManagement,2017,150(1):94-102.
[3]KrajniakFP,BarlowEW.NumericalsimulationofsolidificationinthehorizontalBridgmanfacility[J].InternationalJournalofHeat&FluidFlow,2012,21(3):326-335.