Nowe wgląd w krystalizację i separacja faz w materiałach!

Nowe wgląd w krystalizację i separacja faz w materiałach!

Chemnitz, Deutschland - Opublikowano dziś nowy artykuł recenzji na temat krystalizacji i oszczędności fazowych w materiałach. W czasopiśmie „Progress in Material Science” podejmuje tę kompleksową pracę, w której dr Wolfgang Wisniewski, asystent badawczy w profesorze w mikroskopii elektronowej i analizie mikrostruktury, odgrywa centralną rolę. Jako techniczny University of Chemnitz Autorzy leczą podstawowe procesy, które wpływają na mikrostrukturę i właściwości materiałów.

Artykuł dotyczy znaczenia krystalizacji i oszczędności faz, które są kluczowe dla produkcji i rozwoju materiałów. Procesy te są szczególnie widoczne w okularach i stopie szkła, których wysoka lepkość umożliwia powolne konwersje. Przegląd obejmuje badania w ciągu ostatnich pięciu dekad i koncentruje się na metodach ukierunkowanej regulacji mikrostruktur i właściwości materiału.

Metody krystalizacji

Centralnym aspektem metodologicznym pracy jest Baza elektronowa o ponownej płytce (EBSD), którą dr Wisniewski stosuje lokalne pomiar orientacji i identyfikację fazową od ponad 15 lat. W ostatnich latach Rüssel i Wisniewski odkryli podobieństwa między wczesnymi stadiami utleniania stopów metali i krystalizacji okularów, co zapewnia cenne wyniki badań materiałowych.

Krystalizacja jest definiowana jako proces fizyczny, w którym tkanina łączy się z cieczy w fazę stałą. Podczas tego procesu uwalnia się krystalizacyjna lalka, co oznacza, że energia, która staje się wolna, jest równa energii wymaganej do topnienia, ale z przeciwnym znakiem. Ten proces izotermiczny prowadzi do zmian zmiennych stanu termodynamicznego, takich jak objętość specyficzna i ciśnienie, podczas gdy otaczające środowisko pochłania odlew ciepła. Specyficzna entalpia krystalizacji zależy od tkaniny, jak można zaobserwować w wodzie, którą można schłodzić do kilku stopni poniżej zera bez zamarzania.

Praktyczne zastosowania w branży

Znajomość krystalizacji znajduje również praktyczne zastosowanie w przemyśle, szczególnie w dziedzinie technologii materialnych, w której metale są traktowane przede wszystkim w stałym stanie kruszywa. Powolne chłodzenie stopu metalu odgrywa kluczową rolę w krystalizacji, podczas gdy stopik utrzymuje pewną temperaturę w celu uwolnienia niezbędnego wykrywania krystalizacji. Technologie takie jak parowanie termiczne i katoda ostrożność wspierają te procesy.

Krystalizacja może być przeprowadzana zarówno przez homogeniczne, jak i heterogeniczne tworzenie zarodków, przy czym ten ostatni jest spowodowany stopami i zanieczyszczeniami. Szybkość krystalizacji i liczba zarodków decydują się na wyniki. Drobne ziarno, w większości faworyzowane przez szybkie chłodzenie lub obce zarazki, zwiększa wytrzymałość materiałów, podczas gdy gruboziarniste struktury wynikające z powolnego chłodzenia, którego stabilność może wpływać.

Artykuł recenzji „Inżynieria szklana-ceramiczna: dostosowanie mikrostruktury i właściwości” Christiana Rüssel i Wolfgang Wisniewski stanowi zatem ważny krok w badaniu krystalizacji i przejściów fazowych. Dane kontaktowe autorów są dostępne na stronie publikacji. Odkrycia te będą miały nie tylko ogromne znaczenie dla nauki, ale także dla przemysłu.