Dresden 2003 – scientific programme

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M: Metallphysik

M 15: Symposium: Phasenumwandlungen in Schmelzen V

M 15.4: Talk

Tuesday, March 25, 2003, 11:00–11:15, IFW A

Enthalpie, Entropie und Phasenumwandlungen von metallischen Legierungsschmelzen in MD Simulationen — •K.-B. Küchemann, M. Guerdane und H. Teichler — Institut für Materialphysik, Universität Göttingen

Modellierungen der Phasenumwandlungen von Legierungsschmelzen erfordern u.a. Kenntnisse der thermodynamischen Potentiale der Phasen und der charakteristischen Parameter wie z.B. Grenzflächenenthalpien oder Wachstumsgeschwindigkeiten. Hier wird eine Methode vorgestellt, die es erlaubt, Entropie und Enthalpie einer mischenden, binären metallischen Legierungsschmelze variabler Zusammensetzung in ökonomischer Weise aus Molekulardynamik (MD) Simulationen zu gewinnen. Als “Integrationskonstanten” gehen dabei Entropie- und Enthalpiedaten kristalliner intermetallischer Verbindungen ein sowie deren Schmelztemperaturen und Schmelzwärmen, Größen, die sich ebenfalls aus MD Simulationen gewinnen lassen.

Ergebnisse für NiZr-Schmelzen werden vorgestellt. Die als erste Anwendung aus den so gewonnenen thermodynamischen Potentialen über die Tangentenkonstruktion bestimmete Liquiduskurve Zr-reicher Schmelzen ist in guter Übereinstimmung mit der aus direkter Simulation von Schmelze/Kristall-Schichtpaketen ermittelten. Weiter werden erste quantitative Resultate von MD Simulationen zur Differenz der chemischen Potentiale von Schmelze und Kristall als treibender Kraft für das Kristallwachstum vorgelegt und ein Bild der atomaren Prozessen des Kristallwachstums präsentiert.