Yuan, C.C und Yang, Fan und Kargl, Florian und Holland-Moritz, Dirk und Li, M. Z. und Wang, X. L. und Zhang, B. und Wang, W. H. und Meyer, Andreas (2024) Sluggish dynamics in Al-containing metallic glass-forming melts. Acta Materialia, 285, Seite 120652. Elsevier. doi: 10.1016/j.actamat.2024.120652. ISSN 1359-6454.
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Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359645424010000
Kurzfassung
Microalloying is an effective approach to improve the macroscopic properties of alloys. For understanding the microalloying effect on the dynamic behavior of metallic glass-forming systems, the impact of alloying the metalloid-like element Al on the melt viscosity of the Zr72-xCo28Alx (x = 4,8,16,24) alloys has been investigated utilizing the electrostatic levitation technique. Single-particle dynamics and atomic structure were also analyzed based on ab initio molecular-dynamics simulations. We identified orbital hybridization effects between Al and transition metal elements as the primary origin of the sluggish dynamics of the Zr-Co-Al melts upon Al addition, along with a weak decoupling of the diffusive dynamics, particularly at the composition Zr56Co28Al16. The composition dependent melt viscosity and the liquid fragility promote the glass formation, while the optimal glass forming ability cannot be solely understood by the contribution of the liquid dynamics. This work might shed new light on the influence of minor additions in alloy melts from the electronic structure viewpoint, which could help us to develop novel multicomponent amorphous materials, especially metallic glasses with excellent performance.
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Sluggish dynamics in Al-containing metallic glass-forming melts | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 12 Dezember 2024 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Acta Materialia | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 285 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1016/j.actamat.2024.120652 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | Seite 120652 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | Elsevier | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 1359-6454 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | Viscosity of liquids; Self-diffusion; Electronic structure and bonding characteristics; Ab initio calculation; Metallic glasses | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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 - Materialdesign und neue Materialien | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Materialphysik im Weltraum > Wissenschaftliche Experimente | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Yang, Fan | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 20 Jan 2025 08:47 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 20 Jan 2025 08:47 |
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