Konvektion in Schmelzen unter variierendem Schwerkrafteinfluß von 0.001gbis 1g

Autor: Leonartz, Klaus, Sahm, Peter R., Coriell, Sam R.
Zdroj: International Journal of Materials Research: Zeitschrift fuer Metallkunde; November 2021, Vol. 88 Issue: 4 p291-300, 10p
Abstrakt: Die Eigenschaften metallischer Werkstoffe und Produkte sowie diejenigen von Halbleitern werden wesentlich von der Stoffzusammensetzung und der Mikro- und Makrostrukturbildung beim Phasenübergang von der Schmelze zum Festkörper bestimmt. Wesentliche Einflußgrößen sind Wärme- und Stofftransport durch Diffusion und Konvektion. Die Experimente zum Konvektionsverhalten erstarrender Schmelzen wurden unter Schwerelosigkeit im Parameterbereich 0.001gbis 1 gdürchgeführt. Eine tiefere Einsicht in das Konvektionsverhalten während der Erstarrung konnte durch die Verwendung eines transparenten Modellsystems für die metallische Erstarrung gewonnen werden. Erwärtungsgemäß wird die durch parasitäre thermische Gradienten quer zur Phasengrenze hervorgerufene thermische Konvektion bei reduziertem Beschleunigungsniveau deutlich verringert. Im Experiment ist die Schmelze stabiler gegenüber dem Einsetzen thermosolutaler Konvektion als theoretisch vorhergesagt.
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