합금의 일방향 응고에서 평평하던 고액 계면이 요철이 있는 계면으로 바뀌는 원인이 되는 조성적 과냉에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇인가? k < 1인 합금으로 한다.

정답: A. 배출된 용질 때문에 계면의 액상선 온도가 내려가고 멀어질수록 액상선 온도가 높아지므로, 실제 온도 기울기가 작으면 앞쪽의 액상이 액상선 온도보다 낮아진다

k < 1에서는 계면에서 배출된 용질이 계면 앞쪽에 쌓여, 계면의 액상은 진하고 액상선 온도가 낮아집니다. 계면에서 멀어지면 농도는 원래의 C₀로 돌아가므로, 액상선 온도는 멀어질수록 높아집니다. 실제 온도 기울기 G가 이 액상선 온도의 기울기보다 작으면, 계면 앞쪽에 액상선 온도보다 낮은, 즉 과냉각된 액상의 층이 생깁니다. 이것이 조성적 과냉이며, 계면의 작은 돌기가 과냉각이 큰 쪽으로 자라므로 평평한 계면이 무너집니다. 앞쪽의 액상은 묽어지는 것이 아니라 진해지며, 온도 기울기가 클수록 조성적 과냉은 일어나기 어려워집니다. 음의 온도 기울기에 의한 열적 과냉각은 용질과 관계없이 순금속에서도 일어나는 별개의 현상입니다.