konstitutionelle Unterkühlung

Vorgang, der durch ungenügende Temperaturgradienten vor der Wachstumsfront auftreten kann. Bei Zweistoffsystemen (binäre Systeme) bringt der Zusatz einer Komponente eine Schmelzpunkterniedrigung bzw. -erhöhung, je nachdem ob der Gleichgewichtsverteilungskoeffizient kleiner bzw. grösser eins ist. Damit ergeben sich zwei Folgerungen: Erstens ist die Temperatur des Schmelzpunktes eine Funktion der Konzentration, und zweitens wird beim Kristallwachstum an der Wachstumsfront in der Ausgangsphase ein Überschuss oder eine Verarmung der Zusatzkomponente aufgebaut. Der Konzentrationsverlauf vor der Wachstumsfront verlangt einen entsprechenden Temperaturgradienten, soll das Wachstum weiterhin an der Grenzfläche und nicht davor stattfinden. Hat die experimentelle Anordnung vor der Wachstumsfront einen zu flachen Temperaturgradienten, können Wachstumsinstabilitäten oder Neukeimbildung, auch dendritisches Wachstum auftreten. Dieses Verhalten wird als konstitutionelle Unterkühlung bezeichnet.

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