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Untersuchungen zum Effekt der Hyperkühlungsgrenze auf die Kristallwachstumsgeschwindigkeit intermetallischer Legierungen

Fopp, Patrick (2020) Untersuchungen zum Effekt der Hyperkühlungsgrenze auf die Kristallwachstumsgeschwindigkeit intermetallischer Legierungen. Dissertation, RWTH Aachen. doi: 10.18154/RWTH-2020-08169.

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Official URL: https://publications.rwth-aachen.de/

Abstract

Mittels elektrostatischer Levitation (ESL) wurde die Kristallwachstumsgeschwindigkeit als Funktion der Unterkühlung v(∆T ) für die intermetallische, kongruent schmelzende Verbindung NiTi und Legierungen von Cu Zr sowie für die Zr-basierten ternären Legierungen (NixCu1−x)Zr (x = 0.3, 0.4) und die Ni-basierte ternäre Legierung Ni(Zr0.5Ti0.5) untersucht. Der Versuchsaufbau ermöglichte es, die Erstarrungstemperaturen frei zu wählen und so präzise Daten mit geringer Streuung in kurzen Temperaturintervallen großer Unterkühlungsbereiche zu messen. Mit Ausnahme der eutektischen Legierungen Cu0.56Zr0.44 und Cu0.46Zr0.54 konnten alle untersuchten Systeme bis unterhalb ihrer entsprechenden Hyperkühlungsgrenzen ∆Thyp unterkühlt werden. Bemerkenswerterweise änderte sich die Wachstumsgeschwindigkeit jeder Legierung signifikant bei ∆Thyp. Die mittels Hochgeschwindigkeitskameraaufnahme beobachteten Erstarrungsfronten aller Legierungen haben in der Nähe von ∆Thyp eine sphärische Form. Eine signifikante Änderung ihrer Morphologie bei Überschreitung von ∆Thyp wurde nicht beobachtet. Der beobachtete Effekt scheint für Legierungssysteme, deren Unterkühlung ∆Thyp überschreitet, von grundlegender Bedeutung zu sein.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/186141/
Document Type:Thesis (Dissertation)
Title:Untersuchungen zum Effekt der Hyperkühlungsgrenze auf die Kristallwachstumsgeschwindigkeit intermetallischer Legierungen
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iD
Fopp, PatrickPatrick.Fopp (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8003-140X
Date:2020
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
DOI :10.18154/RWTH-2020-08169
Number of Pages:174
Status:Published
Keywords:undercooling, hypercooling, CuZr, NiTi, crystal growth
Institution:RWTH Aachen
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Space
HGF - Program Themes:Research under Space Conditions
DLR - Research area:Raumfahrt
DLR - Program:R FR - Research under Space Conditions
DLR - Research theme (Project):R - Materials Research and Microgravity (MuM)
Location: Köln-Porz
Institutes and Institutions:Institute of Materials Physics in Space
Deposited By: Kolbe, Matthias
Deposited On:19 Apr 2022 08:45
Last Modified:19 Apr 2022 08:45

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