アルファ係数

α係数は、凝固中の物質の固体-液体界面のタイプを予測するために使用される無次元量です。これは、1958年に物理学者ケネス・A・ジ​​ャクソンによって導入されました。彼のモデルでは、α値が大きい結晶の成長は滑らかですが、α値が小さい（閾値2未満）結晶の成長は表面が粗くなります。^{[1] [2]}

John E. Gruzleski の著書「鋳造時の微細構造の発達(1996)」には次のように記されています。

${\displaystyle \alpha ={\frac {L}{kT_{\mathrm {E} }}}\cdot {\frac {\eta }{v}}}$

ここで、は融解潜熱、はボルツマン定数、は平衡時の凝固温度、 は界面面における原子の最近傍原子の数、 はバルク固体における最近傍原子の数です。 ${\displaystyle L}$${\displaystyle k}$${\displaystyle T_{\mathrm {E}}}$${\displaystyle \eta}$${\displaystyle v}$

として、ここで は物質の 融解のモルエントロピーであり、${\displaystyle {\frac {L}{T_{\mathrm {E} }}}=\デルタ S_{f}}$${\displaystyle \Delta S_{f}}$

${\displaystyle \alpha ={\frac {\Delta S_{f}}{k}}\cdot {\frac {\eta }{v}}}$ ^[3]

Martin Glicksman 氏の著書「凝固の原理: 現代の鋳造と結晶成長の概念入門(2011)」 には次のように記されています。

${\displaystyle \alpha ={\frac {\Delta S_{f}}{R_{\mathrm {g} }}}\cdot {\frac {\eta _{1}}{Z}}}$

ここで は普遍気体定数である。は前述と同様、常に< 1 である^。[4]${\displaystyle R_{\mathrm {g} }}$${\displaystyle {\frac {\eta _{1}}{Z}}}$${\displaystyle {\frac {1}{4}}<{\frac {\eta _{1}}{Z}}}$