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Regensburg 2002 – scientific programme

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M: Metallphysik

M 4: Nanoskalige Materialien II

M 4.3: Fachvortrag

Monday, March 11, 2002, 16:30–16:45, H6

Größenabhängiges Schmelzen von Pb-Partikeln in Al-Matrix — •Harald Rösner, Hendrik Ehrhardt, Jörg Weissmüller und Gerhard Wilde — Forschungszentrum Karlsruhe GmbH, Institut für Nanotechnologie, Postfach 3640, D-76021 Karlsruhe

Nanokomposite aus Pb-Partikeln in einer Al-Matrix stellen ein Modellsystem für Untersuchungen des Schmelzens kleiner Teilchen dar. Allgemein wird dabei eine signifikante Abhängigkeit der Schmelztemperatur Tf des Pb von der Teilchengröße beobachtet. Eine bislang unverstandene Beobachtung besteht darin, dass das Herstellungsverfahren einen entscheidenden Einfluß auf Tf hat: die Herstellung mittels Kugelmahlen führt zu einer Abnahme von Tf mit abnehmender Kristallitgröße, während die Herstellung mittels Schmelz-Spinnen zu einer Zunahme führt. Wir berichten über vergleichende kaloriemetrische (DSC) sowie mikrostrukturelle (TEM) Untersuchungen an unterschiedlich hergestellten Proben. Im kugelgemahlenen Material schmelzen die Pb-Partikel, 2–10 nm im Durchmesser, bei erniedrigtem Tf. Das schmelzgesponnene Material weist eine bimodale Größenverteilung auf. Dabei schmelzen die 2–10 nm messenden Pb-Partikel deutlich bei erhöhtem Tf und die größeren, 20–50 nm im Durchmesser, bei erniedrigtem Tf. Diese experimentellen Beobachtungen werden hinsichtlich der möglichen Ursachen wie interne Spannungsfelder, Fehlpassungen und der Form der Pb-Partikel diskutiert und mit bestehenden Modellen verglichen.

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