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Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm

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M: Metallphysik

M 5: Symposium: Phasenumwandlungen in Schmelzen III

M 5.5: Vortrag

Montag, 24. März 2003, 15:45–16:00, IFW A

Schmelzen und Erstarren unter elastischem und hydrodynamischem Einfluß — •Robert Spatschek, Efim Brener, Heiner Müller-Krumbhaar und Miks Hartmann — Institut für Festkörperforschung, Forschungszentrum Jülich

Erstarrung und Aufschmelzen von Mehrkomponenten-Legierungen erfolgen oft unter starken thermischen Gradienten, die zu entsprechenden elastischen Verspannungen und hydrodynamischen Strömungen führen. Dichteunterschiede zwischen den einzelnen Phasen ändern die geometrischen Strukturen gegenüber herkömmlichen Phasenumwandlungsprozessen, die zum Zusammenbruch konventioneller Vergröberungstheorien führen. Starke Wechselwirkungen zwischen benachbarten Schmelzeinschlüssen bewirken insbesondere rißähnliche Keimformen, wodurch mehrere Längenskalen relevant werden. Neuartige theoretische Ansätze zur Behandlung der elastischen Effekte erlauben die Behandlung dieser inkohärenten Phasenumwandlungen sowohl in der Vergröberungsbetrachtung als auch in der Spitzengegend der Rißstrukturen; hier erweist sich die Grinfeld-Instabilität als entscheidender Faktor in der Dynamik der Umwandlung und zeigt die enge Verwandschaft zur Rißtheorie auf. Desweiteren wurde ein Phasenfeldprogramm zur Behandlung von Phasenumwandlungen unter Berücksichtigung hydrodynamischen Transports entwickelt, welches auf die Behandlung propagierender innerer Grenzflächen zugeschnitten ist. Erste Anwendungen dazu werden vorgestellt.

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