在国际空间站上模拟透明合金中的固化模式的微重力研究
S Akamatsu1, S Bottin-Rousseau2, V T Witusiewicz3
1Sorbonne Université, CNRS-UMR 7588, Institut des NanoSciences de Paris, case courrier 840, 4 place Jussieu, 75252, Paris, Cedex 05, France. silvere.akamatsu@insp.jussieu.fr.
NPJ microgravity
|October 18, 2023
概括
国际空间站 (ISS) 上的微重力实验揭示了合金固化的新见解. 这些研究使用透明合金,使实验结果可以直接与理论模型进行比较,以更好地了解晶体生长.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固化科学 固化科学 固化科学
- 微重力研究 微重力研究
背景情况:
- 固化过程对于材料制造和了解晶体生长至关重要.
- 在陆地实验中的对流运动使研究扩散控制成长变得复杂.
- 国际空间站 (ISS) 的微重力设施提供了一个独特的环境来缓解对流.
研究的目的:
- 审查在微重力条件下使用非面透明合金的现场固化实验.
- 在大样本中调查固化模式的时空动态.
- 为了能够直接进行理论分析和与微观结构形成的数值模拟进行比较.
主要方法:
- 在国际空间站上使用透明合金 (TA) 和定向固化插件,用于研究关键液体和结晶 (DECLIC-DSI) 的装置.
- 采用创新的光学视频显微镜实时观察固化.
- 利用微重力来确保扩散控制的晶体生长,最大限度地减少对流.
主要成果:
- 获得了前所未有的结果,在多相生长模式在eutectic和peritectic合金.
- 研究了单相,细胞和树突结构,包括界面异性质效应.
- 在凝固过程中提供了对柱状到平轴转换的有希望的见解.
结论:
- 微重力实验为固化现象的基本研究提供了一个独特的平台.
- 通过减少对流,实验和模拟之间的直接比较更容易.
- 在合金固化过程中阐明了复杂的自我组织现象和界面效应.
