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Einfluss der umgebenden Matrix bei größenabhängigen Schmelz- und Erstarrungsvorgängen von Pb-Nanopartikeln im System Al(Ga)-Pb

周围基质对 Al(Ga)-Pb 体系中 Pb 纳米粒子尺寸依赖性熔化和凝固过程的影响

基本信息

批准号：
200934250
负责人：
Professor Dr.-Ing. Gerhard Wilde
金额：
--
依托单位：
Institut für Materialphysik
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2011
资助国家：
德国
起止时间：
2010-12-31 至 2015-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/200934250?language=en
关键词：
Einfluss der umgebenden Matrix bei

项目摘要

Nanopartikel, welche in eine inerte, nicht-mischbare Matrix eingebettet sind, bieten ideale Voraussetzungen, um den Einfluss von Grenzflächen auf reversible Phasenumwandlungen (in den Nanopartikeln) experimentell zu untersuchen. Hier haben wir den Prozess des Schmelzens (und damit als Sekundärprozess automatisch die Erstarrung) als Modell für eine allgemeine reversible Phasenumwandlung erster Art (nach der Ehrenfest’schen Klassi-fikation) ausgewählt, da dieser sowohl in experimentellen mikroskopischen als auch in makroskopisch mittelnden Verfahren gut zugänglich ist. Trotz der konzeptionell klaren Konfiguration und umfangreicher theoretischer und experimenteller Studien, welche in der Literatur belegt sind, ist bis heute nicht geklärt, welche Konfiguration einer derartigen Heterophasen-Grenz-fläche unter welchen äußeren Randbedingungen durch das System selek-tiert wird und wie die Topologie der Grenzfläche und die damit inhärent ver-bundene Ausbildung der Defektstruktur an der Grenzfläche mit der Modifizie-rung der Phasenumwandlung durch die atomistischen Details der Grenzflä-che zusammenhängen.An dieser Stelle setzt das vorliegende Vorhaben an, dessen Ziel es ist, die Mikrostruktur samt der Anordnung von Fehlpassungsversetzungen und der Ausprägung der mikroskopischen Verzerrungsfelder für eine Serie von Al(Ga)-Pb Legierungen quantitativ zu vermessen, um so die im Raum stehende Frage zu beantworten:Kann die Verschiebung reversibler Phasenumwandlungen eindeutig als Funktion der Topologie der Grenzfläche beschrieben werden?Da der Parameterraum bei eingebetteten Nanopartikeln eine Vielzahl von Einflussgrößen (spezifische Grenzflächenenergie, Grenzflächenspannung, Druck, Form und Größe der Partikel) bezüglich des Schmelz- und Erstar-rungsverhaltens umfasst, soll in diesem Projekt gezielt der direkte Einfluss der umgebenden Matrix durch Variation der Gitterfehlpassung (über die Variation des Ga-Gehaltes der Legierung) systematisch durch höchstauf-lösende mikroskopische Methoden (aberrations-korrigierte Transmissions-elektronenmikroskopie sowie tomographische Atomsonde (TAP)) untersucht und verstanden werden. Wir konzentrieren uns dabei auf das Modell-System Al-Pb, in dem nanometergroße Pb- Einschlüsse durch Schmelzspinnen in eine Al-Matrix eingebunden werden. Al und Pb sind im festen sowie teilweise im flüssigen Zustand nicht mischbar, sodass bei diesem binären System der chemische Einfluss auf das Schmelzen vernachlässigbar ist. Die experimen-tell erzielten Resultate fließen dann als Grundlage in ein Modell zum Grenz-flächenkontrollierten Schmelzen ein.

纳米粒子，在一个惰性的，不混溶的基质中的一种，是理想的前体，在可逆的相变wandlungen（在纳米粒子中）实验中对Grenzflächen的影响。我们在这里讨论了Schmelzens的过程（以及Sekundärprozess automatisch die Erstarrung），作为一种通用可逆Phasenumwandlung erster Art的模型（在Ehrenfest'schen Klassi-fikation之后）ausgewählt，在实验中发现的这些东西也在makroskopisch mittelnden Verfahren gut zugänglich ist中。Trotz der konzeptionell klaren configuration und umfangreicher theoretischer and experimenteller proposed en，welche in der Literatur belegt sind，ist bis heute necht geklärt，通过系统选择和Grenzfläche拓扑结构以及通过修改Grenzfläche的Defektstruktur和Defektstruktur的固有结构，可以实现一种用于非均相Grenzfläche的非均相Grenzfläche配置。通过原子动力学的详细资料，研究了核聚变的相变过程，并对实验结果进行了分析，认为核聚变的微观结构是由Al（Ga）-Pb核聚变反应堆的反应堆堆堆体和反应堆堆体组成的，那么，在空间中的严格的Frage可以这样写：可以将反向相位的可验证性转换为韦尔登的拓扑函数吗？一种用于注入流体的纳米粒子的参数化方法（spezienche Grenzflächenenergie，Grenzflächenspannung，Druck，Form und Größe der Partikel）bezüglich des Schmelz- und Erstar-rungsverhaltens umfasst，用变分法解决对矩阵的直接影响问题（über die Variation des Ga-Gehaltes der Legierung）systematisch durch höchstauf-lösende mikroskopische Methoden（像差-透射电子显微镜-层析成像原子探测器（TAP））的测量和检验。我们在模型体系Al-Pb上进行了实验，通过在一个Al-Matrix韦尔登中进行Schmelzspinnen，获得了纳米级的Pb-合金。尽管铅和铅在流动性方面很受欢迎，但在化学影响的二元体系中，铅和铅的含量并不高。该实验告诉erzielten Resultate飞dann als Grundlage in ein Modell zum Grenz-flächenkontrollierten Schmelzen ein.