Estimation of convection ahead of a solid/liquid interface during solidification of layered peritectic solidification morphologies

Titel in Übersetzung: Untersuchung der Konvektion vor der fest/flüssig Grenzfläche während direkter Erstarrung von geschichteten peritektischen Erstarrungsmorphologien

Tanja Pfeifer

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

145 Downloads (Pure)

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wird der Einfluss der Konvektion auf die Bildung peritektischer Schichtstrukturen in der Nähe der konstitutionellen Unterkühlung mittels des binären organischen peritektischen Modellsystems TRIS-NPG untersucht. Unter Bedingungen, bei denen beide Phasen planar erstarren, ist es möglich, dass für peritektische Konzentrationen die metastabile Phase nukleiert, bevor die primäre Phase den stationären Zustand erreicht. Dies ermöglicht ein kompetitives Wachstum zwischen der primären und der peritektischen Phase, welche zu peritektischen geschichteten Strukturen führt. Untersuchungen an Metalllegierungen zeigten verschiedene geschichtete peritektische Mikrostrukturen in Form von Bändern, Inselbändern und peritektisch gekoppeltem Wachstum, ähnlich wie bei eutektischen Strukturen. Da solche Strukturen stark durch Konvektion beeinflusst werden, wurden in-situ Untersuchungen durchgeführt, um das Strömungsmuster sichtbar zu machen und die entsprechende Dynamik der fest/flüssig-Grenzfläche zu beobachten. Die experimentelle Durchführung erfolgte durch gerichtete Erstarrung in einem Bridgman-Ofen und das Material wurde mit Tracern angereichert um die Konvektion sichtbar zu machen. Die Untersuchungen am organischen Modelsystem TRIS - NPG zeigten unterschiedliche Strömungsmuster. Dabei wurde nicht nur der Einfluss der Konvektion vor der Erstarrungsfront erkannt, sondern auch der Einfluss von flüssigen Kanälen in der breiigen Zone auf die Bildung von Bandstrukturen.
Titel in ÜbersetzungUntersuchung der Konvektion vor der fest/flüssig Grenzfläche während direkter Erstarrung von geschichteten peritektischen Erstarrungsmorphologien
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Ludwig, Andreas, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung29 Juni 2018
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2018

Bibliographische Notiz

nicht gesperrt

Schlagwörter

  • Peritektic Erstarrung
  • Transparente organische Systeme
  • Bridgman-Ofen
  • Phasendiagramm TRIS-NPG
  • in-situ Beobachtung
  • geschichtete Strukturen

Dieses zitieren