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Zusammenfassung Die Erstarrung ist ein kritischer Prozess in der Herstellung von Metallen und Legierungen, wobei die Nukleation die initiale Phase ist, die die resultierende Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften bestimmt. Unter verschiedenen Nukleationsmethoden ist die heterogene Nukleation besonders effektiv, um die erstarrte Struktur und Eigenschaften zu kontrollieren. Die zugrunde liegenden Mechanismen und atomaren Eigenschaften der heterogenen Nukleation bleiben jedoch ein Diskussionsthema. Dieses Papier überprüft die jüngsten Fortschritte und den aktuellen Stand der Forschung zur heterogenen Nukleation während der Erstarrung von Aluminiumlegierungen. Es konzentriert sich auf drei Schlüsselbereiche: die Methoden und Mechanismen zur Beeinflussung der heterogenen Nukleation, bestehende Theorien zu diesem Thema und aktuelle experimentelle und modellbasierte Studien zum Einfluss atomarer Interaktionen an der festen/flüssigen Grenzfläche auf die Nukleation. Das Papier behandelt auch die laufenden Herausforderungen und zukünftige Richtungen und hebt die Bedeutung der experimentellen Charakterisierung auf atomarer Ebene, die Validität und Zuverlässigkeit atomarer Simulationen, die Rolle der Vor-Nukleationsschicht an der festen/flüssigen Grenzfläche und den Einfluss von gelösten Elementen auf die Bildung der Vor-Nukleationsschicht hervor.
Hao et al. (Mittw,) haben diese Frage untersucht.