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Surface Properties of Liquid Al-Ni Alloys: Experiments Vs Theory

Novakovic, Rada und Mohr, Markus und Giuranno, Donatella und Ricci, E. und Brillo, Jürgen und Wunderlich, R. und Egry, I. und Plevachuk, Y. und Fechter, Stefan (2020) Surface Properties of Liquid Al-Ni Alloys: Experiments Vs Theory. Microgravity Science and Technology. Springer. doi: 10.1007/s12217-020-09832-w. ISSN 0938-0108.

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Offizielle URL: https://doi.org/10.1007/s12217-020-09832-w

Kurzfassung

The present study is an overview of the surface properties of liquid Al-Ni alloys, which are of great importance for the design and development of new Al-Ni and Ni-based industrial alloys, widely used as functional and structural materials. The solidification and thus, the microstructural evolution are directly dependent on the interface/surface properties of metallic melts. Therefore, numerical simulation of microstructure evolution requires reliable property data as input to such models. Taking into account the experimental difficulties related to a high reactivity of liquid Al-Ni alloys and the effects of impurities on their surface properties, the surface tension over the whole concentration range has been determined in the frameworks of three international research projects. Namely, the surface tension measurements have been carried out by both traditional container-based and as an alternative, containerless methods within the ESA-MAP ThermoProp and ESA-MAP Thermolab Projects and also under the EU FP6- IMPRESS Project. The obtained datasets were analysed and subsequently compared with the model predicted values as well as with the literature data. A strong exothermic mixing characterises the Al-Ni system and the presence of a few intermetallic compounds in the solid state leads to the formation of short range ordered elements or complexes in the liquid phase, at least near the melting temperature, which significantly affects the surface properties of alloy melts. Aiming to estimate the effects of short range ordering on these properties, the Compound Formation Model (CFM) and the Quasi Chemical Approximation (QCA) for regular solution were applied.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/136318/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Surface Properties of Liquid Al-Ni Alloys: Experiments Vs Theory
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Novakovic, RadaCNR/IENINICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mohr, MarkusUni UlmNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Giuranno, DonatellaCNR-IENI Genova, ItalienNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ricci, E.CNR-IENINICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Brillo, JürgenJuergen.Brillo (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wunderlich, R.Ulm Universität, UlmNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Egry, I.Institut für Materialphysik im Weltraum, DLRNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Plevachuk, Y.Ivan Franko National University, Lviv, UkraineNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Fechter, StefanStefan.Fechter (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5683-4715NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:25 September 2020
Erschienen in:Microgravity Science and Technology
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1007/s12217-020-09832-w
Verlag:Springer
ISSN:0938-0108
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Al-Ni Surface tension Sessile/large drop methods Parabolic flight Electromagnetic levitation Thermodynamics and statistical mechanics
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Materialforschung und Mikrogravitation (MuM)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Materialphysik im Weltraum > Wissenschaftliche Experimente
Hinterlegt von: Brillo, Dr.rer.nat. Jürgen
Hinterlegt am:06 Okt 2020 08:36
Letzte Änderung:20 Okt 2023 09:44

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