Mikroskopische Struktur und Dynamik massivglasbildender metallischer Schmelzen unter geringfügiger Zugabe von zusätzlichen Legierungselementen
Thermodynamik und Kinetik sowie Eigenschaften der Phasen und Gefüge von Werkstoffen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das vorliegende Projekt untersucht die Struktur und Dynamik glasbildender Flüssigkeiten mit einer geringfügigen Zugabe einer dritten Komponente sowohl auf mikroskopischer als auch auf makroskopischer Ebene, um den Mechanismus der Verbesserung der Glasbildungsfähigkeit zu verstehen. Exemplarisch werden zwei Legierungssysteme untersucht: Zr-Cu und Ti-Cu mit Al und Si als dritte Minderheitskomponenten, sowie das binäre Subsystem Zr-Ti. Im Gegensatz zu reinem Metall oder Zr-Ti, bei denen die Dynamik der Schmelze durch die Packung bestimmt wird, wurde festgestellt, dass die langsamere Dynamik in diesen glasbildenden Legierungsschmelzen eher mit chemischen Wechselwirkungen zusammenhängt, insbesondere bei Zugabe von Al. Während bei der Zr-Cu-Al Legierungen im untersuchten Zusammensetzungsbereich die verbesserte Glasbildungsfähigkeit der Schmelze mit der trägeren Kinetik in Verbindung gebracht werden kann, ist eine solche Verbesserung im Fall von Ti-Cu-Si auf sowohl der Schmelzdynamik als auch deren Kristallisationsverhalten zurückzuführen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Self-diffusion in single component liquid metals: a case study of mercury. Journal of Physics: Condensed Matter, 33(37), 375101.
Szabó, Sandro; Yang, Fan; Lohstroh, Wiebke & Petry, Winfried
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Local structures and undercooling ability of Zr–Ti melts. Journal of Non-Crystalline Solids, 613, 122348.
Zhang, Chi; Feng, Yun; Liu, Huashan; Szabó, Sandro; Holland-Moritz, Dirk; Evenson, Zach; Yang, Fan & Peng, Hailong
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Relationship of the atomic dynamics and excess volume of a copper rich Cu76Ti24 alloy melt. High Temperatures-High Pressures, 52(2), 165-173.
Kreuzer, Lucas P.; Yang, Fan; Szabo, Sandro; Evenson, Zach; Meyer, Andreas & Petry, Winfried
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Atomic diffusion in liquid gallium and gallium-nickel alloys probed by quasielastic neutron scattering and molecular dynamic simulations. Journal of Physics: Condensed Matter, 36(17), 175403.
Shahzad, A.; Yang, F.; Steffen, J.; Neiss, C.; Panchenko, A.; Goetz, K.; Vogel, C.; Weisser, M.; Embs, J. P.; Petry, W.; Lohstroh, W.; Görling, A.; Goychuk, I. & Unruh, T.
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Dynamical and structural properties of undercooled Cu-Ti melts investigated by neutron and x-ray diffraction. Physical Review B, 109(17).
Kreuzer, Lucas P.; Yang, Fan; Evenson, Zachary; Holland-Moritz, Dirk; Bernasconi, Andrea; Hansen, Thomas C.; Blankenburg, Malte; Meyer, Andreas & Petry, Winfried
