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Drag and drop of pores during grain boundary migration

  • Pore-boundary interaction during grain growth in polycrystals is considered. The essential physical processes are pore drag and pore drop by a moving boundary. Two mechanisms responsible for matter transport in a moving pore are considered: surface diffusion along the pore-grain interfaces and volume diffusion across a fluid filled pore. We calculate the mobility for a dragged pore. The results are used to evaluate the pore effect on boundary motion. The critical boundary velocity is calculated at which separation occurs and the pore is dropped. The critical velocities and mobilities are given in a compact analytical form and they are used to compare the relative importance of the transport mechanisms. In particular, it is shown that under certain conditions a fluid filled pore can be dragged and removed from the system by fast diffusion along the boundaries, whereas a gas filled pore is more easily dropped and conserved inside a growing grain.
  • Untersucht werden die Wechselwirkungen zwischen Poren und Korngrenzen in Polykristallen, insbesondere das Ziehen einer Pore mit und die Separation einer Pore von einer wandernden Korngrenze. Zwei relevante Transportmechanismen werden betrachtet: Oberflächendiffusion an der Pore-Festphasen Grenze und Volumendiffusion durch eine fluidgefüllte Pore. Die Mobilität einer gezogenen Pore und die kritische Geschwindigkeit, bei der sich eine Pore von einer wandernden Korngrenze löst, werden berechnet, und der Einfluss von Poren auf die Korngrenzwanderung abgeschätzt. Kritische Geschwindigkeit und Porenmobilität werden in kompakter analytischer Form angegeben und zur Abschätzung der Beiträge der beiden Transportmechanismen verwendet. Es wird gezeigt, dass fluidgefüllte Poren dazu tendieren an Korngrenzen haften zu bleiben und über schnelle Korngrenzdiffusion aus dem System entfernt zu werden, während gasgefüllte Poren sich leichter von Korngrenzen lösen und in einem Korn eingeschlossen werden.

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Metadaten
Author:Elena PetrishchevaGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-18596
Referee:Jörg RennerGND, Klaus HacklORCiDGND, Sumit ChakrabortyORCiDGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2007/02/27
Date of first Publication:2007/02/27
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Geowissenschaften
Date of final exam:2006/12/20
Creating Corporation:Fakultät für Geowissenschaften
GND-Keyword:Wechselwirkung; Korngrenze; Pore; Polykristall; Oberflächendiffusion
Institutes/Facilities:Institut für Geologie, Mineralogie und Geophysik
Dewey Decimal Classification:Naturwissenschaften und Mathematik / Geowissenschaften, Geologie
faculties:Fakultät für Geowissenschaften
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht