资料来源：西娜·沙赫巴兹莫哈马迪和佩曼·沙赫贝吉-鲁德波什蒂-鲁德波什蒂，康涅狄格大学工程学院，斯托尔斯，CT

定向凝固区熔化是一种冶金过程，其中晶体的狭窄区域（通常以棒状形式）熔化。炉子沿着杆形样品移动，这意味着熔融区沿晶体移动，熔融区从杆的一端移动到另一端。这种机制在合金中广泛使用，然而溶质原子往往与熔体分离。在这种类型的合金中，杂质也集中在熔体中，并随移动熔融区一起移动到样品的一端。因此，区域熔融最广泛地用于商业材料精炼。图1.显示了高杂质熔融区如何从条形的一侧移动到另一侧。垂直轴是杂质浓度，水平轴是样品长度。由于杂质容易分离到熔融区域，其熔体中的浓度高于固体。因此，当熔融材料到达棒的末端时，杂质将被输送到棒的末端，并将高纯度固体材料留在其后面。

图1：区域熔融方向凝固过程中成分变化的原理图。

本研究采用区域熔融定向凝固装置合成Pb-Cd合金的稳定结构。