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Isothermal furnace for long-term in-situ and real-time X-radiography solidification experiments

Wegener, Mareike und Dreißigacker, Christoph und Becker, Maike und Kargl, F (2021) Isothermal furnace for long-term in-situ and real-time X-radiography solidification experiments. Review of Scientific Instruments, 92 (3), 035114. American Institute of Physics (AIP). doi: 10.1063/5.0037398. ISSN 0034-6748.

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Offizielle URL: https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0037398

Kurzfassung

A new x-ray isothermal furnace has been developed, suitable for in situ observations of semi-solid processes including the transition from dendritic to globulitic grain morphology and grain coarsening in metallic samples. A homogeneous, isothermal temperature field is achieved using a novel heater concept. The furnace structure is sandwich-like with heating elements positioned in the beam line and parallel to the sample. Planar heat transfer to the sample enables measurements with low cooling rates and a minimized temperature gradient. Cooling rates from 0.1 to 15 K min-1 can be controlled in the temperature range 1170-670 K. The furnace setup is integrable in the existing rotatable laboratory x-ray facility (X-RISE) at the German Aerospace Center (DLR). In this setup, an effective pixel size of 3 mum and a field of view of 8 mm in diameter can be achieved. Preliminary solidification and semi-solid experiments in the hypo-eutectic alloy systems Al-Ge and Al-Cu, inoculated with Al-5Ti-1B grain refiner, are presented. They indicate a very uniform temperature distribution in the sample.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/141490/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen:This article may be downloaded for personal use only. Any other use requires prior permission of the author and AIP Publishing. This article appeared in Review of Scientific Instruments 92, 035114 (2021) and may be found at https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0037398.
Titel:Isothermal furnace for long-term in-situ and real-time X-radiography solidification experiments
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Wegener, MareikeMareike.Wegener (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dreißigacker, ChristophChristoph.Dreissigacker (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Becker, MaikeMaike.Becker (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6732-5411NICHT SPEZIFIZIERT
Kargl, FInstitut für Materialphysik im Weltraum, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), 51170 Köln, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:23 März 2021
Erschienen in:Review of Scientific Instruments
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:92
DOI:10.1063/5.0037398
Seitenbereich:035114
Verlag:American Institute of Physics (AIP)
ISSN:0034-6748
Status:veröffentlicht
Stichwörter:solidification, X-radiography, isothermal furnace, microgravity research
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HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Projekt MAPHEUS (alt), R - Materialdesign und neue Materialien, R - Materialforschung und Mikrogravitation (MuM)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Materialphysik im Weltraum
Hinterlegt von: Kargl, Dr Florian
Hinterlegt am:30 Mär 2021 20:52
Letzte Änderung:28 Mär 2023 23:59

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