An investigation of the concentration dependence of the interdiffusion coefficient in the binary liquid aluminum-copper system
Notice bibliographique
Résumé
Challenges continue to exist in developing a comprehensive theory of diffusion in liquid metals, despite the advancement of several semi-empirical and theoretical models. One major difficulty in developing a theory is that experimental data are not available for many pure metals and binary metal systems, and when they do exist, data are often inaccurate. In addition to challenges with data quality, where deemed reliable, existing data are typically reported over limited temperature and concentration intervals. In this thesis research, interdiffusion data was obtained for the binary Al-Cu system using the solid wire long capillary technique (SWLC), and molecular dynamics (MD) simulation with a concentration-dependent embedded atom method (CD-EAM) interatomic potential. In the SWLC experiments the interdiffusion coefficient was determined at temperatures of 993 K, 1023 K, 1073 K, 1123 K, and 1193 K, over an Al-rich concentration range limited by the liquidus of the binary phase diagram at the given temperature. For liquid Al~100Cu~0 (tracer), Al80Cu20, and Al60Cu40, the interdiffusion coefficient is well described by the Arrhenius relationship D_AlCu=D_0*exp(-Q_0/RT) over the temperature range, with best fit parameter values of Q_0 = 20.85 ± 4.49 kJ/mol, D_0 = 8.21 (+5.4, -3.26) x 10^-8 m^2/s, Q_0 = 34.41 ± 3.71 kJ/mol, D_0 = 2.84 (+1.47, -0.97) x 10^-7 m^2/s, Q_0 = 38.74 ± 8.01 kJ/mol, D_0 = 4.03 (+5.89, -2.39) x 10^-7 m^2/s, respectively. For the MD simulations, a new Al-Cu CD-EAM interatomic potential was developed that is suitable for the study of diffusion phenomena in the liquid state. Self- and interdiffusion coefficients were determined over a temperature interval of 993-1493 K. Simulations are performed for liquid Al99.999Cu0.001 (tracer), Al80Cu20, and Al60Cu40, and interdiffusion is described by Q_0 = 22.81 ± 0.27 kJ/mol, D_0 = 1.04 (+0.03, -0.03) x 10^-7 m^2/s Q_0 = 30.15 ± 0.49 kJ/mol, D_0 = 1.78 (+0.08, -0.08) x 10^-7 m^2/s, Q_0 = 37.01 ± 1.48 kJ/mol, D_0 = 3.29 (+0.52, -0.45) x 10^-7 m^2/s, respectively. The calculated values of the interdiffusion coefficients from the MD simulation are in good agreement with those obtained using the SWLC technique, supporting the accuracy of these new experimental findings.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».