COMET D-2 / GFQ-MEDEA Schlussbericht

Aim of the project were investigations for a quantitative description of thermo-solutal convection in front a planar solid/liquid interface in case of directional solidification. An experiment, named COMET, was performed on board spacelab D-2 to directionally solidify a binary Cu-Mn alloy with planar growth morphology. The results on the D-2 experiment which were performed successfully verified the numerical stability model of S.R. Coriell. Taking the samples solidified under reduced gravity as reference for purely duffusiv growth the effect of convection on earth could be described quantitatively as a function of the growth velocity by the effective distribution coefficient. (orig.)Available from TIB Hannover: F94B1745+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEDeutsche Agentur fuer Raumfahrtangelegenheiten (DARA) GmbH, Bonn (Germany); Bundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman

Herstellung texturierter Hochtemperatursupraleiter-Massivmaterialien mit erhoehten Wachstumsraten in Nichtgleichgewichtsverfahren Schlussbericht

Based on the successful manufacture of high quality superconductors in melt processes, the main objectives of this project were the optimization of existing processes towards higher production rates and enhanced reproducibility and the investigation of alternative, productive processes. Numerical simulations of both macroscopic thermal fields and microstructure evolution were used to optimize melt texturing especially in batch processes and laser zone melting setups. Reactive precursors were investigated as an alternative process technology. Especially a regular geometric arrangement of these precursors allowed for texturing of thick films in simple isothermal conditions. Reactive materials moreover turned out to be most suitable for superconducting soldered joints of superconductive components. The results of this project - expecially the use of a multiphase substrate material - open up a variety of perspectives for a low cost and robust production technology for thick film coated conductors. (orig.)Aufbauend auf der erfolgreichen schmelzmetallurgischen Herstellung hochtemperatursupraleitenden Massivmaterials mit angwendungsrelevanten Eigenschaften bestand die Zielsetzung des Vorhabens in der Optimierung bekannter Verfahren in Richtung hoehere Produktivitaet sowie der Untersuchung alternativer, produktiver Verfahrensansaetze. Numerische Simulationen sowohl der Temperaturverteilung als auch der Gefuegeentwicklung wurden durchgefuehrt zur Verbesserung bekannter Schmelzexturierungsverfahren in Hinblick auf verkuerzte Prozessdauer und Reproduzierbarkeit. Die Ergebnisse dieser Berechnungen fuehrten zur Optimierung der Parameter bei gleichzeitiger Herstellung mehrerer Proben in batch-Prozessen sowie insbesondere des Laserzonenschmelzens. Die Verwendung reaktiver Ausgangsmaterialien bildete einen alternativen Ansatz zur Erzielung erhoehter Wachstumsraten. Insbesondere eine regelmaessige geometrische Anordnung der Substanzen fuehrte zur kontrollierten Herstellung texturierter Dickschichten in einfachen, isothermen Verfahren. Darueberhinaus wurden mit reaktiven Ausgangssubstanzen supraleitende Loetverbindungen zwischen supraleitenden Komponenten hergestellt. Die im Rahmen des Vorhabens gewonnenen Erkenntnisse -insbesondere die Verwendung mehrphasigen Substratmaterials - bieten vielfaeltige Perspektiven zur Herstellung biaxial texturierten Leitermaterials in robusten, produktiven und kostenguenstigen Verfahren. (orig.)Available from TIB Hannover: F98B1716+A / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie, Bonn (Germany)DEGerman