Metal alloy solidification in thin capillaries - a study of the solid-liquid interfacial energy anisotropy using a novel approach
Final Report Abstract
Im ersten Projektzeitraum wurde erfolgreich eine Methode für die gerichtete Erstarrung von Proben mit Durchmessern im Bereich von Mikrometern entwickelt. Mehrerer solcher Proben wurden erfolgreich hergestellt, gerichtet erstarrt und abgeschreckt. Die Proben wurden metallographisch präpariert, die Position der ehemaligen Erstarrungsfront wurde mit Hilfe von Zielpräparation identifiziert. Die Erstarrung erfolgte nicht wie erhofft einphasig, es wurden die AuZn- sowie die Au5Zn8-Phase gefunden. Die Löslichkeit von Gasen in der Schmelze und die daraus resultierende Bildung von Mikroblasen spielt eine größere Rolle als vorher angenommen. Das Simulationsprogramm der numerischen Methode ”meshless front tracking“ wurde erfolgreich auf drei Dimensionen und für das Problem der gerichteten Erstarrung in Zylindern angepasst. Notwendig ist nun der Einsatz des Programms auf verteilten Rechenressourcen. Mit diesem Schritt ist es dann möglich, vergleichende Simulationen zu den Experimenten durchzuführen.
Publications
- (2016), “Micron-sized gold-nickel alloy wire integrated silica optical fibers", Optical Materials Express 6, 1790-1799
C. Jain, A. Tuniz, K. Reuther, T. Wieduwilt, M. Rettenmayr, M. A. Schmidt
(See online at https://doi.org/10.1364/OME.6.001790) - (2019). “Convectionless directional solidification using an extremely confined sample geometry”, Materialia 8, 100547
K. Reuther, M. Seyring, M. A. Schmidt, M. Rettenmayr
(See online at https://doi.org/10.1016/j.mtla.2019.100457) - (2020), “Phase-Field Analysis of the Growth of Fast And Slow Crystallites”, The European Physical Journal – Special Topics 229, 433- 437
I. Nizovtseva, N. Moelans, K. Reuther, M. Rettenmayr, D.V. Alexandrov
(See online at https://doi.org/10.1140/epjst/e2019-900135-3)
