Bitte benutzen Sie diese Referenz, um auf diese Ressource zu verweisen: doi:10.22028/D291-32093
Titel: Synchrotron x-ray diffraction studies of bulk metallic glass forming liquids and glasses
VerfasserIn: Stolpe, Moritz
Sprache: Englisch
Erscheinungsjahr: 2019
Kontrollierte Schlagwörter: Synchrotron
Dichte
Röntgenbeugung
Volumen
Freie Schlagwörter: bulk metallic glass forming liquids
metallische massivglasbildende Flüssigkeiten
metallic glasses
x-ray diffraction
synchrotron
fragility
volume
density
metallische Gläser
Fragilität
dynamic fragility
dynamische Fragilität
DDC-Sachgruppe: 500 Naturwissenschaften
530 Physik
620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Dokumenttyp: Dissertation
Abstract: Bulk metallic glasses (BMGs) are rapidly quenched, frozen metallic liquids, which due to the absence of a long-range ordered atomic structure, as typical for conventional crystalline materials, show a unique spectrum of physical properties, rendering them promising candidates for various applications in multiple technological fields. Thermophysical, dynamical and functional material properties are closely linked to the structure of these alloys and can be optimized based on theoretical concepts and empirically proven criteria. In this work the structural evolution of multicomponent BMG-forming alloys is investigated using synchrotron X-ray diffraction. The experimentally obtained diffraction data are investigated in terms of their significance to deduce changes in macroscopic physical properties, notably changes in the volume or density. Moreover, it is analyzed how the structural information obtained from the diffraction data can be related to changes in the dynamic properties, in particular their sensitivity (fragility) with respect to changes in temperature. A special focus is laid on the interplay of local and global density changes and the formation of structure and order in the amorphous phase, as well as its implications on the viscous behavior in the liquid phase.
Metallische Massivgläser (MMGs) sind im Zuge rascher Erstarrung eingefrorene, multikomponentige metallische Schmelzen. Aufgrund des Fehlens einer langweitreichig geordneten atomaren Struktur, wie sie für konventionelle kristalline Werkstoffe typisch ist, weisen MMGs ein einzigartiges Spektrum physikalischer Eigenschaften auf, welches eine Vielzahl an potentiellen Anwendungen in verschiedenen technologischen Feldern ermöglicht. Thermophysikalische, dynamische und funktionelle Materialeigenschaften stehen dabei in engen Zusammenhang mit dem strukturellen Aufbau der Legierungen und lassen sich auf Basis theoretischer Konzepte und empirisch validierter Kriterien gezielt optimieren. Im Rahmen dieser Arbeit wird die Strukturentwicklung mulitkomponentiger MMGbildender Systeme mittels Synchrotron-Röntgen-Streuexperimenten untersucht. Die gewonnenen Streudaten werden im Hinblick auf ihre direkte Aussagekräftigkeit bezüglich makroskopischer physikalischer Eigenschaften insbesondere der auftretenden Volumenänderungen analysiert. Zudem wird untersucht, inwieweit sich die auf Basis der Streudaten abgeleiteten strukturellen Veränderungen in Relation zur Veränderung dynamischer Größen setzen lassen, allen voran deren Temperaturabhängigkeit (Fragilität). Eine spezielle Rolle kommt der Wechselwirkung zwischen lokalen und globalen Dichteänderungen und damit einhergehender Struktur- und Ordnungseinstellungen in der amorphen Phase sowie deren Auswirkungen auf das viskose Verhalten der flüssigen Phase zu.
Link zu diesem Datensatz: urn:nbn:de:bsz:291--ds-320933
hdl:20.500.11880/29685
http://dx.doi.org/10.22028/D291-32093
Schriftenreihe: Saarbrücker Reihe Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Erstgutachter: Busch, Ralf
Tag der mündlichen Prüfung: 17-Jul-2020
Datum des Eintrags: 15-Sep-2020
Fakultät: NT - Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät
Fachrichtung: NT - Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Professur: NT - Prof. Dr. Ralf Busch
Sammlung:SciDok - Der Wissenschaftsserver der Universität des Saarlandes

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