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M: Metallphysik

M 19: Symposium: Phasenumwandlungen in Schmelzen VIII

M 19.5: Vortrag

Dienstag, 25. März 2003, 17:30–17:45, IFW A

Unterkühlung und Entmischung von Cu-Co Schmelzen unter Schwerelosigkeit während eines Parabelflugs — •Matthias Kolbe¹, Sven Reutzel^1,2, Xiaoyu Lu^1,3, Ivan Egry¹ und Dieter M. Herlach¹ — ¹Institut für Raumsimulation, DLR, D-51170 Köln — ²Institut für Experimentalphysik IV, Ruhr-Universität Bochum, D-44780 Bochum — ³Department of Applied Physics, NWPU, Xian 710072, China

Cu-Co zeigt eine metastabile Mischungslücke im Bereich der unterkühlten Schmelze. Nach der Unterkühlung der Schmelze unter die Binodale trennt sich die Schmelze in eine Co-reiche L1-Phase und eine Cu-reiche L2-Phase. Experimentell lassen sich Unterkühlungen bis in die metastabile Mischungslücke mittels elektromagnetischer Levitation (EML), Prozessierung im Fallrohr (FR) und durch Schmelzflusseinbettung (SFE) realisieren. Aufgrund der großen Unterkühlung in diesen Experimenten ist die Geschwindigkeit der Erstarrungsfront hoch, wodurch die Mikrostruktur instantan eingefroren wird und für die Untersuchung im Rasterelektronen-Mikroskop mit EDX-Analyse zur Verfügung steht. Während eines Parabelflugs wurden Proben in der TEMPUS-Anlage (Tiegelfreies Elektro-Magnetisches Prozessieren Unter Schwerelosigkeit) in reduzierter Schwerkraft unterkühlt und erstarrt. Die Mikrostrukturen werden mit denen terrestrisch prozessierter Proben verglichen. Erste Analysen ergeben, dass der Einfluss der Konvektion auf das Phasenwachstum in der TEMPUS-Anlage - im Gegensatz zu terrestrischer Prozessierung - sehr gering ist. Man findet kugelförmige Tröpfchen der Minoritätsphase, die statistisch in der Majoritätsphase verteilt sind.