Internal Friction of Phase Transformations Observed Around Room Temperature in Ga-In-Sn Eutectic Alloys

• Autorzy: Jin M. , Li Q. , Ying R. , Lu X. , Jin X. , Ding X.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0354

Warianty tytułu

PL

Tarcie wewnętrzne przemian fazowych obserwowanych przy temperaturze pokojowej w eutektycznym stopie Ga-In-Sn

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The phase transformation phenomena in eutectic Ga-In-Sn alloys around room temperature are studied by thermal analysis, internal friction, and in-situ XRD methods. The results show that in addition to the solidification transformation, a novel the so-called ‘pre-solidification’ phase transition, demonstrating first-order feature, is observed prior to the crystallization during cooling. The internal friction increases when the ‘pre-solidification’ effect occurs. The shear modulus increases until crystallization. An internal friction peak is attributed to the melting process observed during heating. The mechanism of the ‘pre-solidification’ transformation in Ga-In-Sn eutectic alloy is discussed.

PL

Zjawiska przemian fazowych w eutektycznych stopach Ga-In-Sn, około temperatury pokojowej, badane są metodami analizy termicznej, tarcia wewnętrznego i XRD in-situ. Wyniki pokazują, że w dodatku do przemiany krzepnięcia, nowa przemiana tzw. „wstępne krzepnięcie”, o charakterze przemiany pierwszego rzędu, obserwowana jest przed krystalizacją podczas chłodzenia. Tarcie wewnętrzne zwiększa się, gdy występuje „wstępnie krzepnięcie”. Moduł sprężystości poprzecznej zwiększa się aż do krystalizacji. Wewnętrzny pik tarcia przypisany jest do topienia obserwowanego podczas ogrzewania. Omówiono mechanizm przemiany „wstępnego krzepnięcia” w eutektycznym stopie Ga-In-Sn.

Słowa kluczowe

EN

Ga-In-Sn alloy; internal friction; liquid-liquid transition

PL

stop Ga-In-Sn; tarcie wewnętrzne; wstępne krzepnięcie

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 3A
• Strony: 2097--2100
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Jin M.

• Institute of Phase Transformation and Complex Microstructure, School of Materials Science and Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China

autor

Li Q.

• Institute of Phase Transformation and Complex Microstructure, School of Materials Science and Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China

autor

Ying R.

• Zhejiang Longcan Industrial Co., Ltd., Hangzhou, China

autor

Lu X.

• Institute of Phase Transformation and Complex Microstructure, School of Materials Science and Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China

autor

Jin X.

• Institute of Phase Transformation and Complex Microstructure, School of Materials Science and Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China

autor

Ding X.

• School of Media And Design, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China

Bibliografia

• [1] S. Zhu, J. H. So, R. Mays, S. Desai, W. R. Barnes, B. Pourdeyhimi, M. D. Dickey, Ultrastretchable fibers with metallic conductivity using a liquid metal alloy core, Adv. Funct. Mater. 23, 2308-2314 (2013).
• [2] M. Hodes, R. Zhang, On the cooling potential of Galinstanbased minichannel heat sinks, 13th IEEE ITHERM Conference, pp. 297-302 (2012).
• [3] P. Surmann. H. Zeyat, Voltammetric analysis using a selfrenewable non-mercury electrode, Anal. Bioanal. Chem. 383, 1009-1013 (2005).
• [4] S. V. Prokhorenko, Structure and viscosity of Gallium, Indium, and Tin in the vicinity of the crystallization temperature, Materials Science 41, 271-274 (2005).
• [5] A. Q. Wu, L. J. Guo, C. S. Liu, E. G. Jia, Z. G. Zhu, Internal friction behavior of liquid Bi-Sn alloys, Physica B 369, 51-55 (2005).
• [6] N. B. Morley, J. Burris, L. C. Cadwallader, M. D. Norbberg, GaInSn usage in the research laboratory, Rev. Sci. Instrum. 79, 0561071-0561073 (2008).
• [7] Y. Katayama, T. Mizutani, W. Utsumi, M. Yamakata, K. Funakoshi, A first-order liquid-liquid phase transition in phosphorus, Nature, 403, 170-173 (2000).
• [8] S. Aasland, P. F. McMillan, Density-driven liquid–liquid phase separation in the system AI2O3–Y2O3, Nature 369, 633-636 (1994).
• [9] O. Mishima, Y. Suzuki, Propagation of the polyamorphic transition of ice and the liquid-liquid critical point, Nature 419, 599-603 (2002).
• [10] P. H. Poole, T. Grande, C. A. Angell, P. F. McMillan, Polymorphic phase transitions in liquids and glasses, Science 275, 322-323 (1997).
• [11] F. Q. Zu, Z. G. Zhu, L. J. Guo, X. B. Qin, H. Yang, W. J. Shan, Observation of an anomalous discontinuous liquid-structure change with temperature, Physical Review Letter 89, 1255051-1255054 (2002).
• [12] F. Q. Zu, Z. G. Zhu, L. J. Guo, B. Zhang, J. P. Shui, C. S. Liu, Liquid-liquid phase transition in Pb-Sn melts, Physical Review B 64, 1802031-1802034 (2001).

Uwagi

EN

This work was supported by the National Youth Science Foundation (No. 51201100) and Zhejiang Longcan Industrial Co. Ltd., Hangzhou, China. We would like to thank Professor L.B. Magalas for valuable comments and suggestions