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Promotion von Dipl. Phys. Sven Binder



 

 Sven Binder
zum Bild Sven Binder

Herr Binder hat verschiedene Experimentmethoden zum behälterlosen Unterkühlen von Schmelzen angewendet, um den Einfluss der Konvektion auf die dendritische Wachstumskinetik zu untersuchen. Dazu verwendete er die elektromagnetische Levitation sowohl im Erdlabor als auch in reduzierter Schwerkraft während Parabelflugmissionen des DLR und der ESA. Im Rahmen seiner Promotionsarbeit baute Herr Binder eine Anlage auf, mit der die Schmelzen durch die sogenannte Schmelzflusseinlagerungstechnik unterkühlt werden. Diese Messungen wurden ohne und in einem äußeren Magnetfeld von 1.2 Tesla durchgeführt. Schließlich kam die elektrostatische Levitation zum Einsatz. Durch ein neues von ihm entwickeltes Auswerteverfahren gelang es Herrn Binder, Messdaten zur dendritischen Wachstumsgeschwindigkeit mit hoher Genauigkeit aufzunehmen, deren Verlauf als Funktion der Unterkühlung die in den angewandten Verfahren unterschiedlichen Konvektionsniveaus sichtbar werden lassen. Zur Analyse der experimentellen Daten verwendete Herr Binder das sog. "Sharp Interface Modell", das durch Anpassung der kinetischen Unterkühlung alle Messergebnisse quantitativ reproduzierte. Damit stehen Daten aus Experimenten für den kinetischen Wachstumskoeffizienten zur Verfügung, die zur Überprüfung von Computer-Simulationen und analytischen Modellansätzen genutzt werden können.

Die Arbeit von Herrn Binder wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Rahmen des Vorhabens HE1601/25 gefördert, das als Teilprojekt zu einem chinesisch-deutschen Forschungsprojekt über "Electro-Magnetic Processing of Materials" beigetragen hat. Herr Binder verbrachte im Rahmen dieser Kooperation Forschungsaufenthalte an der Northeastern University Shenyang (China) und an der Osaka University (Japan) in Labors, in denen Erstarrungsexperimente in extrem starken Magnetfeldern bis zu 14 Tesla durchgeführt werden können.


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