Viskosimetrische Untersuchungen zum Schmelzprozeß von Metallen am Beispiel des Galliums und der intermetallischen Verbindung Hg5Tl2

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Abstract
Zur viskosimetrischen Verfolgung des Schmelzvorganges von Metallen wurde ein Schwingtiegelviskosimeter konstruiert, das es gestattet, die Viskosität von Schmelzen, die frisch aus dem Festkörper entstanden sind, rasch und präzise zu messen. An hochreinem Gallium konnte ein viskosimetrischer Nachschmelzeffekt festgestellt werden, der darin besteht, daß die Viskosität der unmittelbar aus dem Kristall entstandenen Schmelze anomal hoch ist und innerehalb von etwa 1 min auf den üblichen Viskositätswert der Gleichgewichtsschmelze abfällt. Das Abklingen der überschüssigen Viskosität ist irreversibel. Beim Abkühlen des flüssigen Galliums bis unter seinen Schmelzpunkt tritt kein anomaler Anstieg der Viskosität ein. In ähnlicher Weise ist auch das Schmelzverhalten der Verbindung Hg5Tl2 untersucht worden. Hier tritt kein Nachschmelzeffekt auf. Das unterschiedliche Verhalten der beiden untersuchten Substanzen ist auf die individuellen Änderungen der Bindungs- und Strukturverhältnisse beim Übergang fest—flüssig zurückzuführen. Beim Gallium treten am Schmelzpunkt unmittelbar nach der Auflösung des Gitters offenbar größere, nicht im Gleichgewicht befindliche Agglomerate auf. Erst nach deren Dissoziation ist die Gleichgewichtsstruktur der Schmelze erreicht. Unter idealisierenden Annahmen kann aus der Viskositätsüberhöhung beim Nachschmelzeffekt ein Clusteranteil an der Gesamtschmelze von größenordnungsmäßig 10% abgeschätzt werden.

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