In situ study on the oscillation of mobile droplets and force analysis during the directional solidification of Al-Bi alloy

马朗戈尼效应 材料科学 振荡(细胞信号) 对流 定向凝固 机械 马兰戈尼数 合金 热的 热力学 复合材料 物理 化学 生物化学
作者
Ya Zhang,Yue Wu,Yang Tang,Jianbo Ma,Bo Mao,Yanling Xue,Hui Xing,Jiao Zhang,Baode Sun
出处
期刊:Journal of Materials Science & Technology [Elsevier]
卷期号:177: 1-9 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.jmst.2023.06.059
摘要

During solidifications of immiscible alloys, the motion of droplets at the solid/liquid (S/L) interface is generally driven by dragging force, gravity force, repulsion force of interface, and thermal-solutal Marangoni force. However, there is few in situ study investigating kinetics behavior to analyze the forces on droplets. The mechanism of droplet motion remains unclear due to the unavailability or uncertainty of the effect of convection and solutal Marangoni force on droplet behavior. In this study, directional solidification of immiscible Al-Bi alloy was observed via synchrotron radiography, and the horizontal oscillation of droplets at S/L interface was detected for the first time. Forces, especially solutal Marangoni force, were calculated based on the in situ measured radius of droplets and thermal-solutal gradients. The experimental results cannot be reasonably explained by the previous analysis model which neglects melt convection. The non-negligible effect of flow on droplet motion was demonstrated, and the force balance of droplet both vertically and horizontally can be obtained considering a lift force of 6.39 × 10−9 N and a modified solute-related parameter dσdc of 0.45−0.65 J m−2, respectively.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
张先生2365完成签到 ,获得积分10
刚刚
个性千凝完成签到 ,获得积分10
刚刚
一二三完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
invisiable完成签到,获得积分10
2秒前
Richard完成签到,获得积分10
3秒前
6rj发布了新的文献求助10
4秒前
bkagyin应助zyn采纳,获得10
4秒前
嗣音完成签到,获得积分10
4秒前
一二三发布了新的文献求助10
5秒前
Chiyuki完成签到 ,获得积分10
5秒前
情怀应助嘛哩嘛哩轰采纳,获得10
5秒前
6秒前
肉肉的小屋完成签到,获得积分10
6秒前
沙拉酱完成签到 ,获得积分10
6秒前
8888完成签到,获得积分10
7秒前
Richard发布了新的文献求助10
7秒前
李爱国应助Lin采纳,获得10
8秒前
科研小道完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
10秒前
roaring发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
Imp完成签到,获得积分10
12秒前
有趣的银完成签到,获得积分10
12秒前
benlaron完成签到 ,获得积分10
12秒前
慢慢完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
Aurora完成签到,获得积分10
16秒前
傅剑寒发布了新的文献求助10
17秒前
roaring完成签到,获得积分10
17秒前
asdfzxcv应助bonnie采纳,获得10
17秒前
Crystal发布了新的文献求助10
17秒前
新星完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
18秒前
18秒前
SEM小菜鸡发布了新的文献求助10
19秒前
迅速西装完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Les Mantodea de guyane 2500
Feldspar inclusion dating of ceramics and burnt stones 1000
What is the Future of Psychotherapy in a Digital Age? 801
The Psychological Quest for Meaning 800
Digital and Social Media Marketing 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5969266
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7271177
关于积分的说明 15982765
捐赠科研通 5106634
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2742582
邀请新用户注册赠送积分活动 1707610
关于科研通互助平台的介绍 1620981