Untersuchung der Diffusion in mehrkomponentigen Metallschmelzen nahe des Schmelzpunktes

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Wir beabsichtigen im Rahmen des Schwerpunktprogrammes die Diffusion in mehrkomponentigen Metallschmelzen in der Nähe des Schmelzpunktes experimentell zu untersuchen. In glasbildenden Metalllegierungen bestimmt die Erstarrungskinetik ob die für die Kristallisation notwendige Entmischung erreicht wird oder ob die Schmelze zum metastabilen Glas erstarrt, d.h. die Diffusionsgeschwindigkeit bestimmt die Glasbildungsfähigkeit. In den vielkomponentigen Legierungen auf Zr- und Pd-Basis, die besonders hohe Glasbildungsfähigkeiten aufweisen, wird die hohe Viskosität der Schmelze durch Unterdrückung konvektiver Transportanteile es ermöglichen, die reine Diffusion zu untersuchen. Die geeigenten Zr- und Pd-Legierungen sowie experimentelle Details wie Temperatur- und Konzentrationsbereiche werden mit den Gruppen innerhalb und außerhalb des Schwerpunktes abgestimmt, die sich ebenfalls mit den Schmelzen glasbildender Legierungen beschäftigen. Hierbei werden sich vor allem die Diffusionsuntersuchungen, Untersuchungen der atomaren Dynamik mit Hilfe quasielastischer Neutronenstreuung, Viskositätsuntersuchungen, Untersuchungen der Struktur der Schmelze und der Zusammensetzung der daraus kristallisierenden festen Phasen sowie Modellierungen ergänzen. Zusätzlich zu den hier geplanten Diffusionsuntersuchungen sind zur Kontrolle auch Messungen unter Schwerelosigkeit im Rahmen eines separaten Projektes außerhalb des Schwerpunktes vorgesehen.