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Note: X-ray radiography for measuring chemical diffusion in metallic melts

  • A x-ray radioscopy technique for measuring in situ chemical diffusion coefficients in metallic melts is presented. The long-capillary diffusion measurement method is combined with imaging techniques using microfocus tubes and flat panel detectors in order to visualize and quantitatively analyze diffusive mixing of two melts of different chemical composition. The interdiffusion coefficient as function of temperature and time is obtained by applying Fick’s diffusion laws. Tracking the time dependence of the mean square penetration depth of the mixing process allows to detect changes in the mass transport caused by convective flow. The possibility to sort out convective mass transport contributions from analysis enhances significantly the accuracy compared to the conventional long-capillary diffusion measurement method with postmortem analysis. The performance of this novel diffusion measurement method with x-ray radiography technique is demonstrated by a diffusion experiment in an Al-NiA x-ray radioscopy technique for measuring in situ chemical diffusion coefficients in metallic melts is presented. The long-capillary diffusion measurement method is combined with imaging techniques using microfocus tubes and flat panel detectors in order to visualize and quantitatively analyze diffusive mixing of two melts of different chemical composition. The interdiffusion coefficient as function of temperature and time is obtained by applying Fick’s diffusion laws. Tracking the time dependence of the mean square penetration depth of the mixing process allows to detect changes in the mass transport caused by convective flow. The possibility to sort out convective mass transport contributions from analysis enhances significantly the accuracy compared to the conventional long-capillary diffusion measurement method with postmortem analysis. The performance of this novel diffusion measurement method with x-ray radiography technique is demonstrated by a diffusion experiment in an Al-Ni melt.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Axel GriescheORCiD, B. Zhang, E. Solórzano, F. Garcia-Moreno
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Review of scientific instruments
Jahr der Erstveröffentlichung:2010
Verlag:American Institute of Physics
Verlagsort:Melville, NY
Jahrgang/Band:81
Erste Seite:056104-1 - 056104-3
Freie Schlagwörter:Aluminium; Aluminium-alloys; Capillary; Chemical analysis; Chemical interdiffusion; Convection; Diffusion; In-situ; Liquid alloys; Mass transfer; Melt; Metal; Nickel; Nickel alloys; Radiography; X-ray apparatus
DOI:10.1063/1.3427256
ISSN:0034-6748
ISSN:1089-7623
Verfügbarkeit des Dokuments:Physisches Exemplar in der Bibliothek der BAM vorhanden ("Hardcopy Access")
Bibliotheksstandort:Sonderstandort: Publica-Schrank
Datum der Freischaltung:19.02.2016
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:31.05.2010
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