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Solute trapping in rapid solidification of a binary dilute system: A phase-field study

Galenko, Peter und Abramova, Ekaterina und Jou, David und Danilov, Denis und Lebedev, Vladimir und Herlach, Dieter (2011) Solute trapping in rapid solidification of a binary dilute system: A phase-field study. Physical Review E, 84, 041143. DOI: 10.1103/PhysRevE.84.041143.

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Kurzfassung

The phase-field model of Echebarria, Folch, Karma, and Plapp [Phys. Rev. E 70, 061604 (2004)] is extended to the case of rapid solidification in which local nonequilibrium phenomena occur in the bulk phases and within the diffuse solid-liquid interface. Such an extension leads to the fully hyperbolic system of equations given by the atomic diffusion equation and the phase-field equation of motion. This model is applied to the problem of solute trapping, which is accompanied by the entrapment of solute atoms beyond chemical equilibrium by a rapidly moving interface. The model predicts the beginning of complete solute trapping and diffusionless solidification at a finite solidification velocity equal to the diffusion speed in bulk liquid.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Solute trapping in rapid solidification of a binary dilute system: A phase-field study
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Galenko, Peterpeter.galenko@dlr.de
Abramova, EkaterinaICAMS Bochum
Jou, DavidUniversität Barcelona
Danilov, DenisUdmurt Stae University, Izhevsk
Lebedev, VladimirUdmurt State University Izhevsk
Herlach, Dieterdieter.herlach@dlr.de
Datum:2011
Erschienen in:Physical Review E
Referierte Publikation:Ja
In Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
Band:84
DOI :10.1103/PhysRevE.84.041143
Seitenbereich:041143
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Unterkühlung von Materialien
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HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Vorhaben Materialwissenschaftliche Forschung
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Materialphysik im Weltraum
Hinterlegt von: Dieter Herlach
Hinterlegt am:26 Mär 2012 14:59
Letzte Änderung:16 Feb 2016 05:04

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