Undercooling and solidification of tetragonal Ni_1tn2B under different convective flow conditions [Elektronische Ressource] / von Sven Binder

Undercooling and solidi cationof tetragonal Ni B under2di erent convective ow conditionsDISSERTATIONzurErlangung des GradesDoktor der Naturwissenschaften\"an der Fakultat fur Physik und Astronomieder Ruhr{Universitat BochumvonSven BinderausKolnBochum 20101. Gutachter: Prof. Dr. Dieter M. Herlach2. Gutachter: Prof. Dr. Kurt WesterholtDatum der Disputation: 10.12.2010To CoraiiContents1 Introduction 12 Thermodynamics of undercooled liquids 52.1 The driving force for solidication . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.1.1 Binary alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.2 Nucleation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.2.1 Homogeneous nucleation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.2.2 Heterogeneous nucleation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.2.3 Nucleation in alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.3 The solid{liquid interfacial energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 Non{equilibrium solidi cation 213.1 Deviations from local equilibrium . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213.1.1 The Gibbs{Thomson e ect . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223.1.2 Attachment kinetics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243.1.3 Solute trapping and disorder trapping . . . . . . . . . . . . 273.2 Morphology of the solid{liquid interface . . . . . . . . . . . . . . . 303.3 Dendrite growth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313.