Strömungseffekte und Wachstumskinetik unterkühlter Nickel-Aluminium-Schmelzen



Intermetallische Nickel-Aluminium-Legierungen besitzen spezielle Eigenschaften, wie hohe Schmelztemperatur, vergleichsweise niedrige Dichte, gute Oxidationsresistenz und extreme Härte. Daher sind sie interessant für zahlreiche technologische Anwendungen. Ihre plastische Verformbarkeit ist jedoch begrenzt. Diese lässt sich durch Methoden des raschen Erstarrens jedoch deutlich verbessern, wobei die Wachstumsgeschwindigkeit aus dem unterkühlten schmelzflüssigen Zustand optimiert werden muss.

Strömungen in der Schmelze, wie die Schwerkraft-bedingte Konvektion, beeinflussen das Wachstum der entstehenden Legierung stark, wenn sie etwa gleich groß sind wie die Wachstumsgeschwindigkeit. Die TEMPUS-Experimente sollen die  Wachstumsgeschwindigkeit der Legierung unter Schwerelosigkeit, das heißt bei verminderter Konvektionsströmung, ermitteln. Die Ergebnisse werden anschließend mit den Experimentdaten aus dem Labor auf der Erde verglichen. Damit wollen die Wissenschaftler bestehende theoretische Modelle zum Wachstum überprüfen und erweitern. Ihr Ziel ist es, ein umfassendes Wachstumsmodell zu entwickeln.


Kontakt
Dr. Sven Reutzel
DLR-Institut für Raumsimulation

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