Aufbauend auf Grundlagen der Thermodynamik wird zunächst die thermodynamische Zustandsgröße chemisches Potential eingeführt, die Gibbssche Fundamentalgeleichung auf Mehrphasensysteme erweitert, und Gleichgewichtsbedingungen formuliert. Mit Hilfe der Geleichgewichtsbedingungen werden Phasendiagramme binärer Gemische diskutiert. Erstarrungsvorgänge binärer Gemische bilden den zweiten Schwerpunkt der LVA. Insbesonders wird die Stabilität der Phasengrenzfläche als gekoppeltes Wärmeübergangs- und Stoffübergangsproblem untersucht. Im dritten Teil der Vorlesung wird der Einfluss einer Strömung auf die Stabilität der Phasengrenzfläche besprochen.
TEIL I THERMODYNAMIK VON MEHRPHASENSYSTEMEN
1.) Grundbegriffe
2.) Das chemische Potential
3.) Zustandsgleichungen
4.) Phasenregel und Phasendiagramme
5.) Thermodynamische Potentiale
TEIL II: STABILITÄT VON PHASENGRENZFLÄCHEN
6.) Erstarrung von Reinstoffen
7.) Erstarrung von binären Gemischen
8.) Dendriten
TEIL III; STRÖMUNG UND ERSTARRUNG
9.) Strömung auf der Mikroskala (Microscale Fluid Flow)
10.) Strömung auf der Mesoskala (Mesoscale Fluid Flow)
11.) Phasen-Feld-Modelle (Phase-Field Models)
Ein Skriptum sowie die Sammlung der Übungsbeispiele zur Lehrveranstaltung sind vom begleitenden TUWEL-Kurs downloadbar.
Stephan, Mayinger: Thermodynamik 2 Mehrstoffsysteme.
Kurz, Fischer: Fundamentals of Solidification.
Davis, Theory of Soldification, Cambridge 2001.
Derzeit sind die Unterlage aus dem SS 2011 online. .
